)宣布了广东工业大学生物医药学院教授林章凛团队与华南理工大学生物学院副教授杨晓锋团队协作的最新研讨成果。他们在人工智能的生物学运用方面获得重要发展,成功构建一种新式的人工智能结构DeepMineLys,并发现迄今为止在人类微生物组中最有用的溶菌酶。
论文榜首作者、华南理工大学生物科学与工程学院2018级博士生付一然表明,作为概念验证,该研讨运用了人类微生物宏基因组数据,从中辨认和发掘有医治耐药菌潜力的溶菌酶,它标志着AI在生物学范畴运用的一个重要打破。
“DeepMineLys不仅仅能够发掘溶菌酶,它具有蛋白质发掘的广泛运用潜力,为未来的生物学研讨供给了一个有力的东西。”论文一起通讯作者林章凛表明,DeepMineLys的成功得益于构建了包括广泛噬菌体溶菌酶的全面练习数据集,集成了TAPE等先进算法和编码技能,采用了三层卷积神经网络和双轨架构等几个重要的条件,极大地提升了模型的猜测功能。
在功能评价方面,研讨团队运用了精确度、召回率和F1分数等多种目标,在独立数据集的验证中,DeepMineLys的F1分数到达84.00%,比较现有办法提升了20.84%。他们成功从三个不同的人类微生物宏基因组数据会集辨认出一千多种新的溶菌酶(类似度小于60%)。
研讨团队还早年100个候选溶菌酶随机挑选了16个进行了试验验证,其间11个被证明具有活性,最强的一个溶菌酶的活性乃至比传统溶菌酶高出6.2倍,成为迄今为止在人类微生物组中发现的最有用的溶菌酶。平等重要的是,研讨团队指出了人工智能用于生物学问题的若干约束和拟待处理的关键问题。
一是,生物问题触及的或许数据库要远大于物理问题的数据库。比方,人口现在的总数只要80亿左右,所以人脸辨认是相对简单的;但单个蛋白质的三骤变株数就高达千亿。二是,现在人工智能技能的验证根本局限于内推,而生物学问题更需求外推才能,因而运用独立数据集验证更显重要。三是,大部分人工智能的生物学研讨现在缺少试验验证。
“这些问题的处理,将极大推进AI在生物学范畴的运用。”林章凛说。(来历:我国科学报 朱汉斌)