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AI预测最易传播新冠病毒动物:水貂、穿山甲和蝙蝠位居前列

前瞻网    2021-11-23 14:52

 

AI预测最易传播新冠病毒动物:水貂、穿山甲和蝙蝠位居前列_产经_前瞻经济学人

近日,美国纽约卡里生态系统研究所(Cary Institute of Ecosystem Studies)的科学家开发出一款人工智能工具,对5400种哺乳动物进行了分析,以预测哪些最有可能传播新冠病毒。

该模型表明,水貂、穿山甲和蝙蝠位列于最有可能传播新冠病毒物种的前10%,这与实验室的结果相符。

研究人员解释道,引起新冠肺炎的新冠病毒(SARS-CoV-2),是通过其刺突蛋白与宿主细胞上的ACE2蛋白结合,来入侵人类和动物组织。这一步骤成功将病毒感染给人类和动物,还可能是继续传播给其他宿主的先决条件。

然而,不同的物种有不同版本的ACE2蛋白,因此了解它们的版本与冠状病毒刺突蛋白的结合情况,有助于预测哪些动物最有可能获得并传播新冠病毒。但是组成ACE2的氨基酸序列只有大约300个物种可用。

为了解决这个问题,研究小组创建一个机器学习工具,可以在即使不知道它们的ACE2氨基酸序列情况下,预测5400种哺乳动物的ACE2蛋白,是否能与原始冠状病毒变体的刺突蛋白有足够强的结合力,从而收容病毒。

为了创建这个模型工具,研究小组首先估计了刺突蛋白与已知ACE2序列的142种哺乳动物的ACE2蛋白的结合强度,以及这些物种是否有可能传播冠状病毒。

然后向人工智能提供了142个物种的传播性,以及大约60个生态和生物特征的信息,以便它能够辨别传播性和各种特征之间的联系。这些特征包括动物生活的地方、它们的栖息地与人类的重叠程度、它们的寿命、它们的饮食种类和它们的身体质量。

结果发现,该模型可预测5400种哺乳动物传播新冠病毒的可能性。其中,白尾鹿(最近发现它们在北美感染新冠病毒几率非常高)、条纹臭鼬、包括某些鼠和鹿在内的76种啮齿动物,以及一些养殖物种(如水牛)等,都有可能传播新冠病毒。

研究人员认为,这种监测将有助于跟踪病毒感染和可能出现的动物适应性冠状病毒变种。

题为Predicting the zoonotic capacity of mammals to transmit SARS-CoV-2的相关研究论文发表在《英国皇家学会报告B》。

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责任编辑: 3976DBC

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