科學(xué)家研發(fā)新型AI算法 首次獨(dú)立發(fā)現(xiàn)抗生素分子

近日，據(jù)外媒報(bào)道，哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院的聯(lián)合研究小組設(shè)計(jì)了一種全新人工智能（AI）算法，并使用該算法發(fā)現(xiàn)一種新抗生素halicin抗生素分子。

有報(bào)告稱，細(xì)菌對(duì)抗生素的耐藥性急劇上升，如果不盡快研發(fā)新藥，預(yù)計(jì)到2050年每年將有1000萬(wàn)人因耐藥菌感染而喪生。

該團(tuán)隊(duì)使用2335 個(gè)分子來(lái)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，以發(fā)現(xiàn)能抑制大腸桿菌生長(zhǎng)的分子，包括藥物及來(lái)自動(dòng)植物和微生物的天然物質(zhì)。

訓(xùn)練完后，研究人員再利用一個(gè)包含了約6000個(gè)藥物分子的分子數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)這些分子進(jìn)行篩選。讓該模型預(yù)測(cè)哪種分子能有效抑制大腸桿菌，并挑選出與目前常規(guī)抗生素不同的分子。

最終研究小組團(tuán)隊(duì)選擇了約100個(gè)分子開(kāi)展物理測(cè)試，其中一種是正研究用于治療糖尿病的分子。經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，該分子是一種具有很強(qiáng)抗菌活性的抗生素，化學(xué)結(jié)構(gòu)也與任何現(xiàn)有抗生素不同。此外，還有可能對(duì)人體細(xì)胞具有更低的毒性。

研究人員用其治療感染鮑曼不動(dòng)桿菌的小鼠，該病原體能耐受已知所有抗生素，而含有halicin的軟膏在24小時(shí)內(nèi)徹底清除了感染。同時(shí)測(cè)試還發(fā)現(xiàn)，除銅綠假單胞菌外，halicin還對(duì)包括艱難梭菌等多種病原體有效。

利用該模型，研究人員已經(jīng)篩查出了23種與現(xiàn)有抗生素結(jié)構(gòu)不同且可能對(duì)人細(xì)胞無(wú)毒候選分子，初步測(cè)試顯示8種分子擁有抗菌活性，并且其中2種功能強(qiáng)大。