首次使用机器学习发现强力抗生素

使用人工智能，科学家发现了一种强大的抗生素，可以杀死世界上一些最危险的耐药性细菌。《卫报》报道:

为了找到新的抗生素，研究人员首先训练了一种“深度学习”算法来识别杀死细菌的分子种类。为了做到这一点，他们向程序提供了近2500种药物和天然化合物的原子和分子特征的信息，以及这些物质在多大程度上阻止了大肠杆菌的生长。一旦这个算法知道了哪些分子特征可以用来制造优良的抗生素，科学家们就把它应用到一个包含6000多种化合物的文库中，这些化合物正在接受研究，用于治疗各种人类疾病。该算法没有寻找任何潜在的抗菌素，而是专注于看起来有效但与现有抗菌素不同的化合物。这增加了这些药物以全新的方式发挥作用的可能性，而细菌还没有产生抗药性。

这项研究的第一作者乔纳森斯托克斯(Jonathan Stokes)说，算法花了几个小时来评估化合物，并找出一些有前途的抗生素。其中一个被研究人员以电影《2001太空漫游》(2001:A Space Odyssey)中困扰宇航员的人工智能哈尔(Hal)的名字命名为“哈利辛”(halicin)。研究人员在《细胞》(Cell)杂志上发表文章，描述了他们如何用halicin治疗大量耐药性感染。halicin是一种最初用于治疗糖尿病的化合物，但在进入临床之前就被搁置了。对从病人身上采集的细菌进行的测试显示，哈利菌素杀死了导致结核病的结核分枝杆菌和对碳青霉烯类抗生素(碳青霉烯类抗生素被认为是此类感染的最后手段)耐药的肠杆菌科菌株。Halicin还清除了小鼠的艰难梭菌和多重耐药鲍曼不动杆菌感染。

在对一个包含约15亿种化合物的数据库进行分析的三天后，该算法返回了23种潜在抗生素的候选名单，其中两种似乎特别有效。

《卫报》补充道:“(这位高级研究员)现在想利用这一算法找到对其杀死的细菌更有选择性的抗生素。”这意味着服用抗生素只能杀死引起感染的细菌，而不能杀死肠道内所有的健康细菌。科学家们雄心勃勃，打算利用这一算法从头开始设计一种强大的新抗生素。