دانشمندان با استفاده از هوش مصنوعی بیش از ۱۶۰ هزار ویروس جدید کشف کردند
استفاده از هوشمصنوعی برای یافتن گونه‌های جدید از جمله ویروس‌ها، کاربرد نوین این فناوری در حوزه پژوهش‌های زیستی است.
محققان به‌تازگی موفق شده‌اند با بهره‌گیری از ابزارهای مبتنی‌بر هوشمصنوعی و یادگیری ماشینی، اقدام به کشف حدود ۱۶۲ هزار ویروس جدید کنند که می‌تواند گام بزرگی در مسیر یافتن میلیون‌ها ویروس دیگر تلقی شود.
آیا تمامی ویروس‌های کشف‌شده برای انسان خطرناک هستند؟
استفاده از هوشمصنوعی در حوزه‌های تحقیقاتی با سرعت بالایی درحال گسترش است و دانشمندان در زمینه‌های گوناگونی مشغول استفاده از ابزارهای جدیدی هستند که به‌لطف یادگیری ماشینی توسعه یافته‌اند. در همین راستا تیمی از دانشمندان از سراسر جهان (اغلب چینی) با کمک هوشمصنوعی موفق شده‌اند که ۱۶۱۹۷۹ ویروس از نوع دارای RNA را کشف کنند. مقاله این پژوهش که در ژورنال معتبر Cell منتشر شده است، بزرگ‌ترین کشف ویروس از نظر تعداد در تاریخ محسوب می‌شود.
پروفسور ادوارد هولمز از دانشگاه سیدنی که در این پژوهش مشارکت داشته است، درباره آن می‌گوید: این بزرگ‌ترین تعداد گونه ویروس کشف شده در یک مطالعه مستقل است و می‌تواند درک ما نسبت به ویروس‌های محیط زندگیمان را تا حد زیادی گسترش دهد. ما در پژوهش اخیر، توانستیم پنجره‌ای جدید به دنیایی پنهان باز کنیم که تنوع زیستی بی‌نظیری را نشان می‌دهد. ویروس‌های کشف شده تنها قسمت بسیار کوچکی از توانایی این فناوری جدید هستند و می‌توان از رویه مشابه برای یافتن باکتری‌ها و انگل‌های جدید نیز استفاده نمود.
اگرچه ویروس‌های دارای RNA اغلب در بیماری‌های انسانی نقش دارند، اما می‌توان آنها را در محیط‌های دیگر نیز مشاهده نمود. تنوع بالای این نوع از ویروس‌ها باعث شده است تا برخی دانشمندان نسبت به نقش کلیدی آنها در اکوسیستم‌ها نظر داشته باشند. همچنین بعضی از آنها می‌توانند در شرایط محیطی نسبتاً سخت و دشوار هم دوام بیاورند. برای مثال در پژوهش اخیر، برخی از نمونه‌ها از اتمسفر، چشمه‌های آب گرم و دهانه‌های زمین‌گرمایی جمع‌آوری شده که در تمامی آنها، ویروس‌ها یافت شده‌اند.
هوشمصنوعی چگونه می‌تواند ویروس‌های جدید را شناسایی کند؟
پژوهشگران برای یافتن ویروس‌های جدید از الگوریتم‌های تازه ساخت یادگیری ماشینی کمک گرفته‌اند که می‌تواند حجم عظیمی از داده‌های مرتبط با توالی‌های ژنتیکی را پردازش کند. الگوریتم مذکور در نهایت موفق شده است توالی‌های منتسب به ویروس‌ها با حداکثر ۴۷۲۵۰ نوکلئوتید را شناسایی و پردازش کند که داده‌های حاصل از آن برای یافتن بیش از ۱۶۰ هزار گونه جدید، مورد استفاده قرار گرفته است. شایان‌ذکر است که داده‌های بعضی از این ویروس‌ها در گذشته هم یافت شده بودند و در مراکز داده حضور داشتند؛ اما پژوهش اخیر توانسته است اقدام به دسته‌بندی آنها کند و داده‌های پراکنده قبلی را در کنار یکدیگر جمع‌آوری نماید.
نقشه نمونه‌های ویروسی اخذ شده از سراسر جهان
توالی‌های ژنتیکی تنها راه استفاده از هوشمصنوعی برای یافتن ویروس‌های جدید نیست؛ بلکه می‌توان از الگوریتم‌های یادگیری ماشینی برای پیش‌بینی ساختار ثانویه پروتئین‌های دخیل در همانندسازی ویروس‌های دارای RNA نیز استفاده کرد. راهکار جدید می‌تواند سرعت بسیار بالایی را ارائه دهد و در مطالعات دیگر به کمک پژوهشگران بیاید؛ درحالی که روش‌های قبلی تشخیص ویروس‌ها، بسیار زمان‌بر بودند و محققان باید وقت زیادی را صرف این مراحل می‌کردند.
نظرات