Открытие 160 000 новых видов вирусов: Искусственный интеллект расширяет границы вирусной науки

Современные технологии искусственного интеллекта (ИИ) становятся неотъемлемой частью научных исследований, и их влияние распространяется на изучение вирусов. В недавно опубликованном исследовании международная команда ученых обнаружила 161 979 новых видов РНК-вирусов, что представляет собой самое крупное единичное открытие вирусов в истории.

Исследование и роль искусственного интеллекта

Это прорывное исследование было проведено под руководством профессора Эдварда Холмса из Университета Сиднея, и результаты опубликованы в журнале Cell. Основой исследования стал алгоритм глубокого обучения LucaProt, который был разработан для анализа огромного количества данных о геномах вирусов.

LucaProt способен анализировать как генетические последовательности, так и структурные характеристики вирусов, что делает его более мощным инструментом по сравнению с традиционными методами биоинформатики. В результате использования этого алгоритма ученые смогли не только идентифицировать множество новых вирусов, но и раскрыть феноменальное разнообразие РНК-вирусов, многие из которых ранее были скрыты от науки.

Как отметил профессор Холмс, многие из этих вирусов уже были секвенированы и находились в базах данных, но их генетические последовательности настолько отличались от известных видов, что до сих пор оставались неидентифицированными. Благодаря алгоритму LucaProt удалось впервые «осветить» эти данные и организовать их в чёткие вирусные категории.

Влияние на экосистемы и вирусология

Открытие более 160 000 новых видов вирусов не только расширяет наше понимание вирусной жизни на Земле, но и подчеркивает важность РНК-вирусов для экосистем по всему миру. Эти вирусы были обнаружены в самых разнообразных средах, включая атмосферу, горячие источники и гидротермальные источники. Открытие вирусов в экстремальных условиях предполагает их способность выживать в самых суровых условиях, что, в свою очередь, может дать ключи к пониманию эволюции жизни.

Как подчеркнул профессор Холмс, вирусы, обитающие в экстремальных условиях, демонстрируют «удивительное разнообразие и живучесть», что даёт учёным возможность изучить, как вирусы и другие элементарные формы жизни появились и развивались.

Новая эра в изучении вирусов

Помимо расширения базы знаний о вирусах, использование ИИ для их обнаружения открывает новые возможности для более быстрой и эффективной идентификации. С традиционными методами подобное исследование заняло бы много лет, однако с помощью ИИ ученые смогли значительно ускорить процесс открытия вирусов. Это исследование подчеркивает, что на данный момент науке известно лишь небольшое количество вирусов, существующих на Земле, и есть потенциал для открытия миллионов других.

Профессор Холмс отметил, что следующим этапом будет обучение алгоритма для обнаружения ещё большего числа вирусов и понимания их роли в глобальной экосистеме. В этом плане LucaProt становится важнейшим инструментом для дальнейших исследований не только вирусов, но и других биологических систем.

Это открытие знаменует начало новой эры в вирусологии, где искусственный интеллект становится неотъемлемым компонентом научных открытий, ускоряя процессы и открывая ранее скрытые формы жизни.

Источники:

1. ScienceDaily: Over 160,000 new viruses discovered by AI
2. Xin Hou, Yong He, Pan Fang et al., 2024. Using artificial intelligence to document the hidden RNA virosphere. Cell 187, 1–14, DOI: 10.1016/j.cell.2024.09.027.