驚人發現:人工智能揭示 16 萬種全新 RNA 病毒
人工智能算法幫助科學家從全球環境樣本中識別出大量病毒。沒有一種可能是有害的。使用專門的人工智能(AI)程序,科學家已經識別出超過 16 萬種以前未知的病毒。
這項同類研究中規模最大的研究凸顯了病毒圈的巨大規模,即存在於地球上衆多環境中的病毒。
研究人員使用了一個名爲 LucaProt 的人工智能程序,該程序識別出了先前未被識別、存儲在源自世界各地生態系統的遺傳物質數據庫中的 RNA 病毒。
RNA 病毒——包括冠狀病毒——其遺傳物質由單鏈核糖核酸(RNA)組成,而不像皰疹病毒等 DNA 病毒那樣由雙鏈 DNA 組成。
澳大利亞悉尼大學的病毒學家埃迪·霍姆斯(Eddie Holmes)是此項研究的共同負責人,他表示,這項研究表明,對於“期望識別蛋白質結構和發現不同病毒”的科學家而言,人工智能已變得何等“具有變革性”。
在本研究中所使用的 LucaProt 人工智能算法的工作方式,與今年獲諾貝爾化學獎認可的 AlphaFold 系統類似。人工智能方面的工作在諾貝爾物理學獎中也獲得了認可。
人工智能助力科學家以前所未有的態勢走紅網絡
霍姆斯及其合作者把盧卡蛋白系統描述成突破了遺傳物質中的“暗物質”
他們從遺傳物質的“宏基因組”樣本入手——這一堆信息來自植物、動物、真菌、細菌以及像病毒這類的“非生命”物質
在已知的 DNA 片段中存在着未知代碼的序列:“這是與我們數據庫中已知的任何東西都不匹配的東西,”霍姆斯說道
研究人員把它稱作“暗物質”
這項研究訓練了一種叫做 LucaProt 的算法,用於預測暗物質中的哪些遺傳信息源自病毒 RNA 物種。
霍姆斯稱,在從悉尼南部的一個農業站採集的單個 50 克宏基因組樣本里,發現了 1600 多種新病毒。
總的來講,該團隊分析了超過 10000 個類似的宏基因組樣本,這致使發現了 161979 種潛在的 RNA 病毒物種以及 180 個 RNA 病毒超羣。
然而,160000 種病毒在尚未被發現的病毒海洋中不過是滄海一粟——或許還不到 0.1%。作者稱,這暗示了世界病毒圈的真實規模。
英國埃克塞特大學的進化生物學家本·朗頓(Ben Longdon)表示,LucaProt 是用於識別病毒的一個極爲有用的工具,並且他已經在使用該工具助力自己開展有關新興病毒性疾病的研究。
朗貢說,LucaProt 展示了人工智能如何幫助發現關於病毒的“大量情況”,甚至“超過了我們對它們進行分類和命名的能力”。
出現了數千種新病毒,但人類可能是安全的
這項研究是否揭示了人類面臨的任何新的病毒威脅?霍姆斯說,可能沒有,因爲他們研究中發現的病毒可能無法感染人類。
“在 16 萬個新病毒中,沒有一個與哺乳動物病毒相近,我認爲這些病毒都不會感染人類,”霍姆斯說。
即使它們能夠感染人類,也沒有跡象顯示它們是危險或能致病的病毒。與細菌一樣,“好”或“友好”的病毒也可能對健康有益。
朗頓說,儘管這些病毒是無害的,但瞭解它們的存在極其重要。
“如果我們想了解新出現的傳染病,我們需要了解存在哪些病毒,它們是如何傳播的,以及哪些因素決定了它們在宿主物種之間傳播的能力,”朗頓說。
朗頓補充說,這些發現是朝着瞭解病毒多樣性以及它們如何進化得更具傳染性或更不具傳染性邁出的一步。