人工智能可預測最有可能傳播新冠肺炎的哺乳動物
一項人工智能工具利用動物的棲息地和各方面生物學信息，預測出540種最有可能傳播新冠肺炎的哺乳動物。根據該模型，排名前十的易感動物包括貂、巽他穿山甲和蝙蝠等，這與實驗室的實驗結果相吻合。相關研究日前發表于英國《皇家學會學報》。
新冠肺炎（covid-19）是由新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）引起，當SARS-CoV-2的刺突蛋白與宿主細胞上的ACE2蛋白結合，病毒便會入侵人類和動物組織。這是導致動物被感染的必要步驟，也是病毒進一步傳播到其他潛在宿主的先決條件。
不同的物種有不同版本的ACE2蛋白，因此了解它們的版本與冠狀病毒突刺蛋白的結合程度，可以幫助我們預測哪些動物最有可能感染并傳播新冠肺炎。但是，目前只有大約300種物種的ACE2氨基酸序列是可用的。
為了解決這一問題，美國卡里生態系統研究所的芭芭拉·漢和她的同事們建立了一個機器學習工具，在不知道ACE2氨基酸序列的情況下，預測來自5400種哺乳動物的ACE2蛋白能否強有力地與新冠病毒刺突蛋白結合。
結果發現，能夠做到這一點的物種包括白尾鹿，最近，北美地區的白尾鹿就有非常高的感染率。條紋臭鼬以及大鼠、鹿鼠等76種嚙齒類動物，還有水牛等養殖物種也被認為可能傳播新冠病毒。
為了創建模型，研究小組首先估算出刺突蛋白與已知序列的142種哺乳動物ACE2蛋白結合的強度，以此判斷這些物種是否可能傳播冠狀病毒。
他們為人工智能模型提供了142個物種的約60個生物和生態特征，通過這些信息，人工智能就可以識別出這些物種的傳染性與其特征之間的聯系。這些特征包括它們生活的區域、棲息地與人類的重疊程度、壽命、飲食、體重等。
通過這一模型，當給出其他物種的生物和生態特征數據后，就可以猜測和研究出5400個哺乳動物物種能夠傳播新冠病毒的可能性。
芭芭拉·漢表示，“這些結果必須通過系統的監測和實驗室研究來測試和驗證。”
“這是一種非常有用的方法，可以優先監視動物物種。”加拿大薩斯喀徹溫大學病毒學家Arinjay Banerjee說，“這將有助于跟蹤病毒性傳染病以及有可能出現的適應動物的冠狀病毒變種。”
相關論文信息：https://doi.org/10.1098/rspb.2021.1651
