中國科學家運用AI算法發現大量RNA病毒 | 聯合早報
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中國科學家運用人工智能(AI)算法,發現了16萬餘種RNA病毒,有助於在疫情暴發時更快鎖定潛在病原體。
據中新社報道,中山大學星期三(10月9日)晚發佈消息,中山大學醫學院施莽教授團隊與阿里雲李兆融團隊在《細胞》(Cell)雜誌發表論文,報告了全球範圍的180個超羣、16萬餘種RNA病毒的發現,大幅擴展全球RNA病毒的多樣性。
據介紹,傳統的病毒發現方法包括病毒分離和生命組學的生物信息學分析,高度依賴既有知識,面對RNA病毒這種高度分化、種類繁多且容易變異的病毒識別效率低。該研究團隊開發的LucaProt人工智能算法能夠對病毒和非病毒基因組序列深度學習,並在數據集中自主判斷病毒序列。
利用這套算法,研究團隊在來自全球生物環境樣本的1萬零487份RNA測序數據中發現了超過51萬條病毒基因組,代表超過16萬個潛在病毒種及180個RNA病毒超羣。其中23個超羣無法通過序列同源方法識別,被稱為病毒圈的“暗物質”。
通過進一步分析,團隊報告了迄今最長的RNA病毒基因組,長度達到4萬7250個核苷酸;發現了超出以往認知的基因組結構,展現出RNA病毒基因組進化的靈活性;識別到多種病毒功能蛋白,特別是與細菌相關的功能蛋白,進一步表明還有更多類型的RNA噬菌體亟待探索;發現在南極底泥、深海熱泉、活性污泥和鹽鹼灘等極端環境中,RNA病毒的數量和多樣性仍然較高。
“人工智能的算法模型能夠挖掘出我們之前忽略或根本不知道的病毒,這種能力在疾病防控和新病原的快速識別中尤為重要。特別是在疫情暴發時,人工智能的速度和精度可以幫助科學家更快地鎖定潛在病原體。”施莽介紹説,研究顯示病毒的多樣性遠超人類想象,人類目前所看到的仍是冰山一角,未來病毒分類體系可能會有大規模的調整。