10月10日消息,国际顶级学术期刊《Cell》公布了中山大学与阿里云互助的科研后果,研讨团队使用云盘算与AI武艺发觉了180个超群、16万余种全新RNA病毒,是已知病毒品种的近30倍,大幅提升了业界对RNA病毒多样性和病毒演化汗青的认知。
《Cell》是国际公认学术名誉最高的期刊,代表生命封建范畴的最高水平。国内每年中选《Cell》的论文数目仅多数十篇。此次中选的论文提出了一种基于深度学习的RNA病毒发觉办法,是深度学习算法在病毒发觉范畴的里程碑式历程,为病毒学研讨创始了全新范式。
病毒与人类的康健亲密干系,但人类已知已确认的病毒品种仅有5000余种,这只是病毒天下的冰山一角。传统RNA病毒判定办法高度依托于序列同源性比对,即经过比力未知病毒与已知病毒的序列相似性来举行识别。但是,RNA病毒品种多样且高度分化,传统办法难以捕捉缺乏同源性或同源性极低的“暗物质病毒”,新病毒发觉的听从较低。
AI与病毒学研讨的团结正在打破这一困难。本篇论文提出了全新的深度学习模子"LucaProt",它基于Transformer框架与大模子表征武艺,团结卵白质序列和内在布局性特性,在独立的测试数据集上体现精良,具有极高的准确性(假阳性率仅为0.014%)和特异性(假阴性率为1.72%)。
据先容,研讨团队对来自举世生物情况样本的10,487份数据举行病毒发掘,发觉了513,134条病毒基因组,代表161,979个潜伏病毒种及180个RNA病毒超群。使RNA病毒超群数目扩容约9倍,病毒品种增长约30倍,此中23个超群无法经过序列同源办法识别,被称为病毒圈的“暗物质“。
该论文还展现了多个病毒学范畴新发觉:发觉迄今为止最长的RNA病毒基因组,长度到达47,250个核苷酸;识别出超出以往认知的基因组布局,展现了RNA病毒基因组提高的机动性;别的,在低温的深海热泉等极度情况中,RNA病毒仍旧存在多样性。
中山大学医学院传授施莽表现:“在科研范畴,AI的使用以前势不成挡,经过AI办法探究封建成绩已取得了紧张打破。这种研讨范式将成为将来封建界的常态,也约莫成为我们认知天下的紧张伎俩。”
该论文协同第一作者、阿里云飞天实行室算法专家贺勇表现:“基于AI+病毒学的新研讨框架改造了人类对病毒圈的熟悉,随着这种熟悉的不休完满,有助于人类对将来约莫产生的大盛行举行预警,以及进一步推进RNA病毒疫苗的研发。”
据悉,已往几年,阿里云积极与国内高校和研讨机构掀开互助,在生命封建范畴已公布核酸和卵白质一致基本模子-LucaOne、RNA病毒发觉-LucaProt、磷循环卵白家属识别-LucaPCycle等研讨后果。
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