近日,中山大學與阿里雲聯合研究團隊在國際頂級學術期刊《Cell》上發表的一項研究成果引起了科學界的廣泛關注。這項突破性研究利用先進的雲計算和人工智能技術,成功發現了超過16萬種全新的RNA病毒,極大地拓展了我們對病毒世界的認知。

研究團隊開發的深度學習算法LucaProt堪稱這次探索的"主角"。這個強大的AI工具對全球10487份RNA測序數據進行了深入分析,最終識別出超過51萬條病毒基因組和161979個潛在病毒種類,甚至還發現了180個RNA病毒超羣。其中,23個超羣的序列無法通過傳統的序列同源方法識別,被科學家們稱爲病毒圈中的"暗物質"。這些神祕的病毒就像宇宙中的暗物質一樣,長期隱藏在我們的視野之外,如今終於被揭示出來。

病毒

本次研究的另一個重要發現是迄今爲止最長的RNA病毒基因組,長達47250個核苷酸。這一發現不僅刷新了我們對RNA病毒基因組長度的認知,也展示了RNA病毒基因組結構的驚人靈活性。研究還發現,這些新發現的RNA病毒廣泛分佈在各種環境中,從空氣到溫泉,顯示出令人驚歎的多樣性和適應性。

這項研究的意義深遠,主要體現在以下幾個方面:

擴展病毒多樣性認知:傳統的病毒發現方法主要依賴於序列同源性比對,難以捕捉到那些缺乏同源性或同源性極低的"暗物質"病毒。AI技術的引入大大擴展了我們對全球RNA病毒多樣性的認識。

展示AI在科研中的潛力:這項研究充分展示了AI在現代科學研究中的巨大潛力。AI不僅能處理海量數據,還能識別出人類難以發現的模式,爲科學發現開闢新的途徑。

促進病毒學研究:新發現的大量RNA病毒爲病毒學研究提供了豐富的素材,有助於我們更好地理解病毒的進化、傳播和致病機制。

助力公共衛生:更全面的病毒圖譜有助於我們更好地預測和應對可能的病毒威脅,對公共衛生政策的制定和疫苗研發都有重要意義。

推動生態研究:這些新發現的病毒分佈在各種生態系統中,爲我們研究不同環境中的微生物生態提供了新的視角。

image.png

然而,這項研究也帶來了一些新的挑戰和思考:

倫理問題:隨着我們對病毒世界認知的深入,如何平衡科學研究和生物安全becomes becomes 一個更加複雜的問題。

數據處理:海量的病毒數據如何有效管理和利用,將是未來研究面臨的一個重要課題。

跨學科合作:這項研究的成功凸顯了生物學、計算機科學、數學等多學科合作的重要性。如何促進不同領域專家的有效合作,將是推動類似研究的關鍵。

技術創新:雖然AI在這項研究中發揮了重要作用,但我們仍需不斷創新和改進算法,以應對更復雜的科學問題。