2025-05-28 20:16来源:本站
人工智能算法帮助科学家从地球各地的环境样本中识别出宝贵的病毒。没有一种可能是有害的。利用专门的人工智能(AI)程序,科学家们发现了超过16万种以前不为人知的病毒。
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这是同类研究中规模最大的一项,它强调了病毒圈的巨大规模——即栖息在地球上许多环境中的病毒。
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研究人员使用了一个名为LucaProt的人工智能程序,该程序识别了储存在来自世界各地生态系统的遗传物质数据库中以前未被识别的RNA病毒。
RNA病毒(包括冠状病毒)的遗传物质由单链核糖核酸(RNA)组成,而疱疹病毒等DNA病毒则是双链DNA。
澳大利亚悉尼大学病毒学家埃迪·霍姆斯(Eddie Holmes)是这项研究的共同负责人之一,他说,这项研究表明,对于“寻找蛋白质结构和发现不同病毒”的科学家来说,人工智能是如何“转型”的。
该研究中使用的LucaProt人工智能算法的工作原理与今年诺贝尔化学奖中认可的AlphaFold系统相似。在人工智能方面的工作也获得了诺贝尔物理学奖。
人工智能帮助科学家以前所未有的方式走红
霍姆斯和他的合作者将LucaProt系统描述为穿透遗传物质的“暗物质”。
他们从遗传物质的“宏基因组”样本开始——一堆来自植物、动物、真菌、细菌和病毒等“无生命”物质的信息。
在已知的DNA片段中,有几行未知的代码:“这些代码与我们在数据库中所知道的任何东西都不匹配,”霍姆斯说。
研究人员称其为“暗物质”。
该研究训练了一种名为LucaProt的算法来预测暗物质中的哪些遗传信息来自病毒RNA物种。
霍尔姆斯说,在悉尼南部一个农业站采集的50克宏基因组样本中,发现了1600多种新病毒。
研究小组总共分析了1万多个类似的宏基因组样本,发现了161979个潜在的RNA病毒物种和180个RNA病毒超群。
但16万个病毒只是尚待发现的病毒海洋中的一滴水——可能不到0.1%。作者说,这暗示了世界病毒圈的真实规模。
英国埃克塞特大学的进化生物学家本·朗登说,LucaProt是一个非常有用的识别病毒的工具,他已经在用这个工具来帮助他研究新出现的病毒性疾病。
Longon说,LucaProt展示了人工智能如何帮助发现关于病毒的“大量东西”,甚至“超越了我们对它们进行分类和命名的能力”。
数千种新病毒,但人类可能是安全的
这项研究是否暴露了任何新的病毒对人类的威胁?霍姆斯说,可能不会,因为在他们的研究中发现的病毒可能不会感染人类。
霍尔姆斯说:“在这16万种新病毒中,没有一种与哺乳动物病毒接近,我认为这些病毒都不会感染人类。”
即使它们可以感染人类,也没有迹象表明它们是危险的或致病的病毒。与细菌一样,“好”或“友好”的病毒也可能对健康有益。
尽管这些病毒是无害的,但知道它们的存在是至关重要的。
“如果我们想了解新出现的传染病,我们需要了解那里有什么病毒,它们是如何共享的,以及哪些因素决定了它们在宿主物种之间跳跃的能力,”伦敦说。
Longon补充说,这些发现是了解病毒多样性的一步,以及它们是如何进化成或多或少具有传染性的。
编辑:Fred Schwaller
主要来源:
侯欣,何勇,潘芳等。使用人工智能记录隐藏的病毒圈(2024年)。细胞。http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2024.09.027