بزرگ‌ترین کشف ویروسی جهان با هوش مصنوعی_صبح سریع

شناسایی ۱۶۱ هزار و ۹۷۹ گونه تازه از ویروس‌های RNA بزرگترین کشف گونه‌های ویروس RNA تا به امروز در دنیای علم است و امید می‌رود با این روش، میلیون‌ها ویروس دیگر نیز شناسایی شوند.

با منفعت‌گیری از ابزار یادگیری ماشین (Machine Learning) به نام LucaProt، یک تیم تحقیقاتی توانست این ویروس‌ها را از بین زیاد داده‌های ژنتیکی شناسایی کند. تعداد بسیاری از این ویروس‌ها قبلاً ناشناخته بودند و در محیط‌های گوناگون از جمله جو، چشمه‌های آب گرم و دریچه‌های هیدروترمال یافت شدند. این روش نه تنها شدت شناسایی را افزایش داده، بلکه عرصه را برای کشف میلیون‌ها ویروس دیگر نیز فراهم کرده است.

این مطالعه مشخص می کند که ویروس‌های RNA نه تنها در بیماری‌های انسانی دخیل می باشند، بلکه در محیط‌هایی همانند جو، چشمه‌های آب گرم، و دریچه‌های هیدروترمال نیز وجود دارند و می‌توانند در اکوسیستم‌های جهانی نیز نقش‌ کلیدی داشته باشند.

پروفسور Holmes از دانشگاه سیدنی می‌گوید: این کشف دریچه‌ای را به سوی قسمت‌های پنهانی از حیات روی زمین باز کرده است و نشان‌دهنده تنوع بی‌نظیر ویروس‌ها است. در واقع، این روش، دانش ما را درمورد ویروس‌ها به شدت گسترش داده است.

روش کار:

در این روش تیم تحقیقاتی با ساخت الگوریتم یادگیری عمیق LucaProt موفق به پردازش داده‌های ژنتیکی زیاد ویروس‌ها شد. این الگوریتم قادر است توالی‌های ژنتیکی پیچیده را تحلیل و ویروس‌های ناشناخته را شناسایی کند. در واقع، تعداد بسیاری از این ویروس‌ها قبلاً شناسایی نشده و در پایگاه‌های داده به گفتن «ماده تاریک» دسته‌بندی شده بودند.

Mang Shi، یکی از نویسندگان این تحقیق، اذعان کرد که مدل AI تازه نسبت به راه حلهای قدیمی‌تر، از حساسیت و دقت زیاد بالاتری برخوردار است و این قابلیت را دارد که به عمق تنوع ویروسی نفوذ کند.

این پژوهشگر در ادامه گفت: ما قبلاً به خطوط لوله بیوانفورماتیک برای کشف ویروس‌ها تکیه می‌کردیم که  این روش تنوعی که می‌توانست بازدید کند را محدود می‌کرد. اکنون، ما مدلی مبتنی بر هوش مصنوعی داریم که زیاد مؤثرتر است و حساسیت و دقت بسیار‌ای را اراعه می‌دهد و در عین حال به ما این امکان را می‌دهد که به عمق بیشتری در تنوع ویروس‌ها بپردازیم. ما تصمیم داریم این مدل را در برنامه‌های گوناگون به کار ببریم.

این چنین، دکتر Rong Li از آزمایشگاهی در شرکت Alibaba Cloud Intelligence نیز اصرار کرد که این تحقیق تلفیقی از تکنولوژی پیشرفته هوش مصنوعی و ویروس‌شناسی است و می‌تواند در کشف توالی‌های بیولوژیکی تازه و فهمیدن سیستم‌های بیولوژیکی از منظر تازه زیاد سودمند باشد.

او معتقد است که در آینده از این روش می‌توان برای کشف تنوعات ویروسی بیشتری منفعت گیری کرد و در این راستا پژوهش‌ها و کشفیات بیشتری صورت می‌گیرد.

نتایج این پژوهش به تازگی در مجله Cell انتشار شده است.