Trí tuệ nhân tạo vừa giúp các nhà khoa học tìm ra một loại "kháng sinh mạnh nhất" từ trước đến nay

Trí tuệ nhân tạo vừa giúp các nhà khoa học tìm ra một loại "kháng sinh mạnh nhất" từ trước đến nay
Theo: zknight Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Trong tương lai, chúng ta có thể có nhiều loại kháng sinh mới hơn nữa, nếu chịu khó đi vào những vùng đất hoang dã, nơi có những hợp chất hóa học chưa được khám phá tới.

Trí tuệ nhân tạo (AI) vừa giúp các nhà khoa học tìm ra một hợp chất kháng sinh mạnh mẽ, có thể được sử dụng để tiêu diệt các siêu vi khuẩn nguy hiểm nhất trên thế giới hiện nay.

Nhóm nghiên cứu, được dẫn dắt bởi hai giáo sư Regina Barzilay và James Collins đến từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), đã sử dụng một thuật toán học máy để quét và sàng lọc một cơ sở dữ liệu hợp chất hóa học.

Mục tiêu của họ là tìm ra những ứng cử viên hàng đầu cho một loại kháng sinh diệt khuẩn mới, với công thức càng khác biệt với các loại kháng sinh hiện có càng tốt.

Theo kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Cell, Barzilay và Collins đã tìm ra một hợp chất kháng sinh và thử nghiệm nó trên chuột. Hợp chất này đã tiêu diệt thành công những vi khuẩn từng kháng tất cả các loại kháng sinh hiện tại.

Theo các nhà nghiên cứu, đây là lần đầu tiên trí tuệ nhân tạo – cụ thể là các thuật toán học máy có thể tự trau dồi khả năng của chúng – được ứng dụng thành công để tìm ra loại kháng sinh mới.

"Chúng tôi muốn phát triển một nền tảng, cho phép khai thác sức mạnh của trí tuệ nhân tạo để mở ra một kỷ nguyên mới trong công cuộc khám phá các loại thuốc kháng sinh", nhà nghiên cứu Keith Collins tại Viện Khoa học và Kỹ thuật Y tế (IMES) thuộc MIT cho biết trong một tuyên bố.

"Chiến lược của chúng tôi đã đưa đến kết quả là sự khám phá ra phân tử tuyệt vời này. Có thể nói, đó là một trong những loại kháng sinh mạnh nhất mà con người từng phát hiện ra".

Trí tuệ nhân tạo vừa giúp các nhà khoa học tìm ra một loại kháng sinh mạnh nhất từ trước đến nay - Ảnh 1.

Trí tuệ nhân tạo vừa giúp các nhà khoa học tìm ra một loại "kháng sinh mạnh nhất" từ trước đến nay

Kháng kháng sinh là hiện tượng xảy ra khi vi khuẩn đề kháng được với các loại kháng sinh mà con người sử dụng, sau một thời gian tiến hóa để thích nghi lại với chúng. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) tuyên bố kháng kháng sinh hiện nay đã trở thành một trong những mối đe dọa trên quy mô toàn cầu, một tình trạng yêu cầu tất cả các chính phủ trên toàn thế giới phải phối hợp hành động trong nhiều lĩnh vực.

Ước tính cho thấy mỗi năm trên toàn thế giới có khoảng hơn 700.000 người tử vong vì vi khuẩn kháng kháng sinh. Nếu chúng ta không đưa ra các giải pháp mạnh mẽ ngay vào thời điểm này, Liên Hợp Quốc cho biết con số có thể tăng lên tới 10 triệu người vào năm 2050.

Điều này khiến cho việc tìm ra một loại thuốc kháng sinh mới trở thành nhiệm vụ tối quan trọng. Trong một vài năm trở lại đây, xu hướng nghiên cứu kháng sinh mới chỉ tập trung vào một số mục tiêu hạn hẹp, trong đó có một số loại kháng sinh mới được tìm ra có công thức tương tự với kháng sinh hiện tại và dễ dàng bị vi khuẩn kháng lại.

Việc tiến vào những vùng đất hoang dã mới, sàng lọc và săn bắt một phổ các hợp chất hóa học hoàn toàn mới, khác biệt với các loại kháng sinh hiện tại vẫn chưa được ai tiến hành. Và đó là nơi mà các nhà khoa học ở MIT tìm thấy nhiệm vụ của mình, với một thứ vũ khí mạnh mẽ mà họ có trong tay: trí tuệ nhân tạo.

"Chúng tôi sử dụng trí tuệ nhân tạo để tạo ra các mô hình phân tử ảo, sau đó dự báo tính chất kháng khuẩn của chúng", Barzilay cho biết. "Thông thường, các phép sàng lọc như vậy phải được thực hiện trong phòng thí nghiệm, nếu vậy nó rất chậm mà lại tốn kém. Bây giờ, một cỗ máy [với trí tuệ nhân tạo] có thể hiển thị hàng trăm triệu hợp chất, để xác định một vài ứng cử viên cần thử nghiệm".

"Mức chi phí rẻ của chiến lược này cho phép chúng tôi khám phá một không gian các hợp chất cực lớn, trong khi chỉ phải thử nghiệm các hợp chất có tiềm năng rõ rệt. Đây là lần đầu tiên AI được sử dụng để xác định một phân tử kháng sinh mới tiềm năng", Barzilay nói.

Trí tuệ nhân tạo vừa giúp các nhà khoa học tìm ra một loại kháng sinh mạnh nhất từ trước đến nay - Ảnh 2.

Trí tuệ nhân tạo đã dự đoán halicin là một chất kháng sinh hiệu quả, và sự thật là vậy.

Để làm được điều này, đầu tiên các nhà nghiên cứu đã phải đào tạo thuật toán học máy của họ, để xác định đâu là các đặc điểm của một chất hóa học cho phép nó quét sạch vi khuẩn E.coli. Sau khi thuật toán đã được đào tạo như vậy, nhóm nghiên cứu mới đưa nó quét qua một cơ sở dữ liệu bao gồm khoảng 6.000 hóa chất dược phẩm.

Trong cuộc săn bắt này, thuật toán đã xác định được một hợp chất hấp dẫn mà họ đặt tên là "halicin". Dựa trên những tính chất của nó, AI đã dự đoán đây là một chất kháng sinh hiệu quả, và nó sẽ hoạt động theo các nguyên lý khác với các loại kháng sinh hiện có. Phân tính bổ sung cho thấy halicin cũng không đầu độc tế bào.

Bước tiếp theo sau khi đã tìm ra ứng cử viên là thử nghiệm nó. Các nhà nghiên cứu ở MIT đã nuôi cấy vi khuẩn trong đĩa thạch và nhận thấy halicin đã tiêu diệt được chúng. Điều này cho phép họ tiến tới mô hình thử nghiệm trên chuột.

Những con chuột đã được tiêm vào người một chủng vi khuẩn A. baumannii, thứ có thể đề kháng với mọi loại kháng sinh mà con người có được trước đây. Kết quả là halicin lại một lần nữa cho thấy sự hiệu quả của nó. Hợp chất này đã quét sạch A. baumannii và giúp những con chuột khỏi bệnh chỉ sau một ngày.

Không chỉ có vậy, nhóm nghiên cứu cho biết vì là một hợp chất hoàn toàn mới, khác xa với các loại kháng sinh hiện có, halicin cũng khó bị kháng lại. Thử nghiệm cho thấy những con E. coli tiếp xúc liên tục với halicin trong vòng một tháng không hề tiến hóa để kháng lại được nó.

Trí tuệ nhân tạo vừa giúp các nhà khoa học tìm ra một loại kháng sinh mạnh nhất từ trước đến nay - Ảnh 3.

Halicin tỏ ra hiệu quả với ciprofloxacin, một thế hệ kháng sinh cũ.

Một tin vui hơn nữa, halicin có lẽ không phải là ứng cử viên tiềm năng duy nhất. Trong tương lai, chúng ta có thể có nhiều loại kháng sinh mới hơn nữa, nếu chịu khó đi vào những vùng đất hoang dã, nơi có những hợp chất hóa học chưa được khám phá tới.

Sử dụng thuật toán của mình để quét qua ZINC15, một cơ sở dữ liệu khổng lồ chứa khoảng 1,5 tỷ hợp chất hóa học, các nhà khoa học MIT tiếp tục tìm thấy 23 ứng cử viên khác có tiềm năng kháng khuẩn tương tự như halicin.

Các xét nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy 8 trong số 23 hợp chất này cũng có thể trở thành những loại thuốc kháng sinh mới. Trong thời gian tới đây, chúng sẽ tiếp tục được thử nghiệm trên chuột.

Ngoài việc tìm ra các hợp chất kháng sinh mới, các nhà nghiên cứu hi vọng công việc của họ cũng có thể cho phép thiết kế ra các loại kháng sinh mạnh hơn, nhờ vào việc tăng cường tính chất của các loại hợp chất thuốc đang được sử dụng hiện tại.

Nhận định về nghiên cứu mới, Roy Kishony, một giáo sư sinh học và khoa học máy tính tại Viện Công nghệ Israel cho biết: 

"Công trình đột phá này đã cho thấy một sự thay đổi trong mô hình phát hiện kháng sinh. Cách tiếp cận này cho phép sử dụng các thuật toán học máy ở tất cả các giai đoạn phát triển kháng sinh, từ khám phá ra hợp chất mới, đến tăng cường hiệu quả và độc tính của nó [với vi khuẩn]".

Tham khảo Feelitshareit

Chiếc đĩa bí ẩn của nước Nga: Dù bé tẹo nhưng chẳng ai nhấc nổi, bên dưới ẩn giấu bí mật gây ngỡ ngàng

tinybook tinybook 1 tháng 6 ngày
Chiếc đĩa bí ẩn của nước Nga: Dù bé tẹo nhưng chẳng ai nhấc nổi, bên dưới ẩn giấu bí mật gây ngỡ ngàng
Chiếc đĩa bí ẩn này thực chất là gì? Nếu biết, bạn sẽ hết sức bất ngờ đấy.

Thế giới đang sử dụng những cách nào để xây dựng nhà chống lũ?

tinybook tinybook 1 tháng 6 ngày
Thế giới đang sử dụng những cách nào để xây dựng nhà chống lũ?
Bên cạnh chống lũ, việc sống chung với lũ cũng là một trong những phương án nhiều nước áp dụng ngày nay. Điểm thiết yếu của chính sách này là phải xây dựng được những ngôi nhà chống lũ cho người dân.

2 thầy trò sử dụng thuật toán để biến bản đồ từ thời cổ đại thành hình chụp rõ nét như bản đồ vệ tinh

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
2 thầy trò sử dụng thuật toán để biến bản đồ từ thời cổ đại thành hình chụp rõ nét như bản đồ vệ tinh
Nhìn vào để thấy sự thay đổi chóng mặt của đô thị hóa.

Nghệ nhân Zimbabwea biến lốp xe hơi cũ thành những đôi dép độc đáo

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Nghệ nhân Zimbabwea biến lốp xe hơi cũ thành những đôi dép độc đáo
Dù tạo ra một đôi giày thoải mái từ lốp xe hơi cũ nghe có vẻ phi thực tế, nhưng theo những gì Chitukutuku đang làm, quy trình này có vẻ khá đơn giản, chỉ mất chưa đầy 1 tiếng đồng hồ.

Chàng thanh niên mang hoài bão dọn sạch biển hợp tác cùng Microsoft, chế tạo tàu gom rác tự hành chạy bằng năng lượng Mặt Trời

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Chàng thanh niên mang hoài bão dọn sạch biển hợp tác cùng Microsoft, chế tạo tàu gom rác tự hành chạy bằng năng lượng Mặt Trời
Dự kiến, hai điểm đến tiếp theo của những hệ thống tàu này là Việt Nam và Cộng hoà Dominica.

Giới khảo cổ phát hiện hình vẽ mèo khổng lồ 2000 năm tuổi nằm ngay giữa sa mạc tại Peru

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Giới khảo cổ phát hiện hình vẽ mèo khổng lồ 2000 năm tuổi nằm ngay giữa sa mạc tại Peru
Theo đó, các nhà khảo cổ học đã bất ngờ phát hiện hình vẽ con mèo khổng lồ này khi đang cải tạo lối đi để du khách có thể dễ tới chiêm ngưỡng những bức hình khổng lồ tạo nên Nazca Lines bí ẩn và nổi tiếng.

Tìm xuống vùng biển sâu nhất đại dương, khoa học phát hiện sự thật đau lòng: Biến đổi khí hậu đang nghiêm trọng hơn bao giờ hết rồi

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Tìm xuống vùng biển sâu nhất đại dương, khoa học phát hiện sự thật đau lòng: Biến đổi khí hậu đang nghiêm trọng hơn bao giờ hết rồi
Có một xu hướng đáng ngại đang tồn tại dưới đáy đại dương, và khoa học đang tích cực tìm hiểu thêm.

Các nhà thiên văn học hóa giải bí ẩn về thiên hà chứa 99,99% vật chất tối

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Các nhà thiên văn học hóa giải bí ẩn về thiên hà chứa 99,99% vật chất tối
Nhiều khả năng đội nghiên cứu đưa nhận định cũ sẽ tính toán lại để tranh cãi bằng được rằng mình đúng. Chúng ta cùng "lót dép" chờ xem.

Phát hiện ra "siêu sức mạnh" mới của loài gấu nước: một lá chắn cực tím bằng huỳnh quang

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Phát hiện ra "siêu sức mạnh" mới của loài gấu nước: một lá chắn cực tím bằng huỳnh quang
Gấu nước vẫn chưa thôi làm chúng ta bất ngờ.

7 việc cực đơn giản nhưng nếu làm được, bạn đặc biệt hơn 90% dân số thế giới đấy

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
7 việc cực đơn giản nhưng nếu làm được, bạn đặc biệt hơn 90% dân số thế giới đấy
Hãy thử xem mình có phải là "của hiếm" của thế giới hay không nhé.

Giáo sư đại học Mỹ tuyên bố: Rất có thể chúng ta đang sống trong một thế giới giả lập

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Giáo sư đại học Mỹ tuyên bố: Rất có thể chúng ta đang sống trong một thế giới giả lập
Theo kết luận của giáo sư, tỉ lệ sống trong giả lập của chúng ta lên tới 50%.

6 ý nghĩa thực sự mỗi khi bạn cảm thấy "Deja vu" - hiện tượng rất nhiều người đã từng trải nghiệm mà không giải thích nổi

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
6 ý nghĩa thực sự mỗi khi bạn cảm thấy "Deja vu" - hiện tượng rất nhiều người đã từng trải nghiệm mà không giải thích nổi
Deja vu đến nay vẫn là một hiện tượng khoa học chưa thể giải thích. Dẫu vậy, nó vẫn mang đến những ý nghĩa nhất định.

Khoa học "đập hộp" hang động tách biệt khỏi thế giới suốt 5 triệu năm, và đây là những gì được tìm thấy

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Khoa học "đập hộp" hang động tách biệt khỏi thế giới suốt 5 triệu năm, và đây là những gì được tìm thấy
Một hang động bị đóng kín suốt 5,5 triệu năm, chỉ được tìm ra từ cách đây hơn 30 năm và đến nay mới chỉ có chưa đến 100 người được phép xuống thám hiểm.

Ai đã tạo ra thế giới kỳ lạ của "Nghìn lẻ một đêm"?

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Ai đã tạo ra thế giới kỳ lạ của "Nghìn lẻ một đêm"?
Nghìn lẻ một đêm là bộ sưu tập các truyện dân gian Trung Đông và Nam Á được biên soạn bằng tiếng Ả Rập trong thời đại hoàng kim Hồi giáo.

Sự kiện Dust Bowl: "Cơn bão đen" kéo dài 10 năm trên khắp Bắc Mỹ

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Sự kiện Dust Bowl: "Cơn bão đen" kéo dài 10 năm trên khắp Bắc Mỹ
Sự kiện Dust Bowl nổi bật với hiện tượng rất nhiều cơn bão và lốc hoành hành ở các đồng cỏ tại khu vực Bắc Mỹ và gây ra nhiều thiệt hại kinh khủng.

Cùng nghe thứ âm thanh tuyệt diệu của vũ trụ, được tạo ra từ loạt ảnh chụp Dải Ngân hà của NASA

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Cùng nghe thứ âm thanh tuyệt diệu của vũ trụ, được tạo ra từ loạt ảnh chụp Dải Ngân hà của NASA
NASA đã sử dụng quá trình chuyển hóa dữ liệu thành âm thanh để đem tới cách nhận thức về vũ trụ theo một cách hoàn toàn mới, đó là hé “âm thanh” của Dải Ngân hà.

Bất chấp “Bão Facebook" - quét tài khoản, không cho chạy quảng cáo, doanh nghiệp này vẫn có thể đạt 1000 đơn đặt hàng/ngày nhờ 3 việc sau

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Bất chấp “Bão Facebook" - quét tài khoản, không cho chạy quảng cáo, doanh nghiệp này vẫn có thể đạt 1000 đơn đặt hàng/ngày nhờ 3 việc sau
"Bão Facebook" đang là từ khoá hot trong thời gian gần đây trong cộng đồng thương mại điện tử và những doanh nghiệp nào có Facebook là kênh quảng cáo, khi bỗng dưng một ngày nhận được thông báo "tài khoản quảng cáo bị vô hiệu hoá", dù không vi phạm hoặc nhận được bất kỳ cảnh báo nào.

Điều gì sẽ xảy ra nếu hai khối rác không gian va chạm vào nhau?

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Điều gì sẽ xảy ra nếu hai khối rác không gian va chạm vào nhau?
Hiệu ứng Domino có thể tạo ra lớp mảnh vỡ không thể xuyên thủng, giam giữ chúng ta trên Trái đất vĩnh viễn.

10 sai lầm hay mắc phải trong việc dọn dẹp nhà cửa

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
10 sai lầm hay mắc phải trong việc dọn dẹp nhà cửa
Trong quá trình dọn dẹp và chăm sóc nhà cửa, chúng ta thường mắc phải những sai lầm không chỉ gây hại cho những đồ vật xung quanh mà còn cho chính bản thân chúng ta.

Phân tích đá Mặt Trăng cho thấy nhà chị Hằng từng phát ra từ trường, và nhờ nó sự sống trên Trái Đất mới xuất hiện

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Phân tích đá Mặt Trăng cho thấy nhà chị Hằng từng phát ra từ trường, và nhờ nó sự sống trên Trái Đất mới xuất hiện
Lấy được mẫu đá từ hai cực của Mặt Trăng, ta sẽ biết rõ khẳng định này là đúng hay sai.

Sử dụng năng lượng Mặt Trời, thiết bị này lấy được nước từ không khí khô hanh như sa mạc

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Sử dụng năng lượng Mặt Trời, thiết bị này lấy được nước từ không khí khô hanh như sa mạc
Toàn bộ hệ thống chỉ nặng 7kg.

Bay liên tục 13.000 km không cần nghỉ, loài chim 'máy bay phản lực' lập kỷ lục vô tiền khoáng hậu

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Bay liên tục 13.000 km không cần nghỉ, loài chim máy bay phản lực lập kỷ lục vô tiền khoáng hậu
Bay hơn 12.000km từ Alaska đến New Zealand trong 11 ngày không ngừng nghỉ, một con chim choắt mỏ thẳng đuôi vằn xác lập một kỷ lục vô tiền khoáng hậu trong thế giới động vật.

Đột phá: lần đầu tiên khoa học đạt được siêu dẫn ở nhiệt độ phòng

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Đột phá: lần đầu tiên khoa học đạt được siêu dẫn ở nhiệt độ phòng
"Trạng thái siêu dẫn" vẫn là mục tiêu của khoa học vật chất suốt nhiều thập kỷ nay, và chúng ta đã đi được nửa chặng đường với đột phá mới.

Não sôi lên, hộp sọ nổ tung, cơ bắp bốc hơi và mô bị thủy tinh hóa, khoảnh khắc bị núi lửa hủy diệt còn kinh hoàng hơn địa ngục

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Não sôi lên, hộp sọ nổ tung, cơ bắp bốc hơi và mô bị thủy tinh hóa, khoảnh khắc bị núi lửa hủy diệt còn kinh hoàng hơn địa ngục
Núi lửa là một vết đứt gãy trên lớp vỏ của một hành tinh, như là Trái Đất cho phép dung nham, tro núi lửa, và khí thoát ra từ một lò magma ở dưới bề mặt.

Khoa học tìm ra giới hạn trên của tốc độ âm thanh: 36 km/s

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Khoa học tìm ra giới hạn trên của tốc độ âm thanh: 36 km/s
Trên lý thuyết, âm thanh truyền qua vật liệu hydro kim loại (mới chỉ tồn tại trên lý thuyết) sẽ có tốc độ cao nhất, gần với mốc 36 km/s.

4 lý do khiến TMĐT ngày càng thu hút tín đồ công nghệ

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
4 lý do khiến TMĐT ngày càng thu hút tín đồ công nghệ
Với hàng loạt ưu đãi độc quyền hấp dẫn, cam kết xuất xứ và chính sách hậu mãi “sang xịn”, sự bùng nổ đơn hàng công nghệ trong những Lễ Hội mua sắm đã và đang chứng tỏ vị thế của hệ thống gian hàng chính hãng trên TMĐT trong lòng fan công nghệ.

Nếu không ngửi được 2 mùi này thì nhiều khả năng bạn đã mắc phải COVID-19

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Nếu không ngửi được 2 mùi này thì nhiều khả năng bạn đã mắc phải COVID-19
Mất khứu giác và vị giác là một trong những triệu chứng do coronavirus được báo cáo phổ biến nhất, và cũng là một trong những dấu hiệu rõ ràng nhất về sự hiện diện của virus SARS-CoV-2.

Đây là lý do tại sao ta nên xây cơ sở hạ tầng internet lượng tử trên quỹ đạo

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Đây là lý do tại sao ta nên xây cơ sở hạ tầng internet lượng tử trên quỹ đạo
Nghiên cứu mới chỉ ra rằng với một dàn 400 vệ tinh lượng tử, ta sẽ "dễ dàng" có được internet lượng tử toàn cầu.

6 dấu hiệu cho thấy nhà bạn có vấn đề về điện, cần khắc phục 'càng sớm càng tốt'

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
6 dấu hiệu cho thấy nhà bạn có vấn đề về điện, cần khắc phục càng sớm càng tốt
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hầu hết các ngôi nhà không tuân theo các biện pháp an toàn được khuyến nghị để ngăn ngừa điện giật và hỏa hoạn, tuy nhiên một số dấu hiệu dễ nhận thấy có thể giúp tìm ra vấn đề trước khi mọi thứ vượt khỏi tầm tay.

Mổ xẻ trạm gốc 5G Huawei mới thấy công ty Trung Quốc cần linh kiện Mỹ đến mức nào

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Mổ xẻ trạm gốc 5G Huawei mới thấy công ty Trung Quốc cần linh kiện Mỹ đến mức nào
Gần 30% giá trị trạm gốc 5G của Huawei thuộc về các linh kiện Mỹ, hầu hết trong số đó là các con chip tối quan trọng cho việc xử lý tín hiệu radio, điều khiển nguồn năng lượng cũng như chip nhớ.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat