科学家使用Al发现新型抗生素

科学家使用人工智能(AI)发现了一种能够杀死致命超级细菌的新型抗生素。根据5月25日发表在英国《自然·化学生物学》月刊上的一项新研究，来自加拿大麦克马斯特大学和美国麻省理工学院的科学家小组发现了一种新型抗生素，可用于杀死一种致命的医院超级细菌。

这里所说的超级细菌是鲍曼不动杆菌。世界卫生组织将其列为“重要”威胁，属于“优先级病原体”，即对人类健康构成“最大威胁”的细菌家族。据世卫组织称，这种细菌具有内生的能力，能够寻找新的抗药方法，并能传递遗传物质，使其他细菌也变得耐药。

鲍曼不动杆菌对医院、养老院以及需要使用呼吸机和血液导管的患者以及手术后有开放性伤口的患者都构成威胁。这种细菌可以在环境和共用设备上长时间生存，并且通常可以通过受污染的手传播。除了血液感染外，鲍曼不动杆菌还会引起尿道和肺部感染。美国疾病控制和预防中心称，这种细菌也可以在患者体内“繁殖”或存活，而不会引起感染或症状。

最近发表的研究显示，研究人员使用了一个AI算法来筛选数千种抗菌分子，以尝试预测新的结构类别。依靠AI的筛选，研究人员得以确定了一种新的抗菌化合物，他们将其命名为“Abaucin”。

参与研究的麦克马斯特大学研究生加里·刘说：“我们有一堆数据，可告诉我们哪些化学物质能够杀死哪些细菌，而哪些不能。我的工作是训练这个模型，这个模型的作用就是告诉我们新的分子是否具有抗菌性质。”他接着说：“基本上依靠这个过程，我们就能够提高药物研发流程的效率，更加关注我们真正想要的分子。”

在科学家对AI模型进行训练后，他们用它来分析其之前未遇到过的6680种化合物。分析过程花费了1.5小时，最终产生了几百种化合物，科学家在实验室中对其中的240种进行了测试。实验室测试最终发现了九种潜在的抗生素，其中包括Abaucin。

科学家随后在小鼠伤口感染模型中测试了这种新分子对鲍曼不动杆菌的作用，发现这种分子能够抑制感染。

领导这项研究的麦克马斯特大学生物医学和生物化学系助理教授乔纳森·斯托克斯说：“这项工作证实了机器学习在寻找新型抗生素方面的好处。我们可以利用AI快速探索广阔的化学领域，显著增加发现新型抗菌分子的机会。”

他指出：“我们知道，广谱抗生素是次优的选择，病原体有能力进化并适应我们用来对付它们的每一种方法。AI为我们提供了一个机会，大大加快了我们发现新型抗生素的速度，而且我们能以更低的成本实现这一目标。这是寻找新型抗生素药物的重要研究方向。”