AI現在可以檢測炭疽病 有助於打擊生物恐怖主義

據外媒報道，為了打擊生物恐怖主義，韓國的科學家們已經訓練人工智慧來迅速發現炭疽病。這項新技術還做不到100%的準確率，但比目前的測試方法要快幾個數量級。它可以徹底改變篩選神秘的「白色粉末」炭疽病原體芽孢,這已成為一種致命的生物武器。

韓國科學技術院的研究人員將全息顯微鏡與人工智慧技術相結合。他們創建的演算法可以分析細菌芽孢的圖像，以在不到一秒鐘內確定它們是否屬於炭疽病原體芽孢。根據上周在《科學進步》(Science Advances)雜誌上發表的論文，這項技術的準確率已達96％。

炭疽病是一種由炭疽芽孢桿菌引起的疾病。人們在處理受感染動物的皮膚或肉類時，會意外地感染炭疽病。但炭疽也可能是一種危險的生物武器：2001年，在郵寄品中出現「白色粉末」炭疽病原體芽孢感染了22人，造成5人死亡。

一旦炭疽芽孢桿菌進入體內，它們會快速繁殖，會導致人們出現皮膚壞死、潰瘍、焦痂和周圍組織廣泛水腫及毒血症等癥狀。如果不治療，至少85％感染炭宜芽胞桿菌的人會死亡，有時在癥狀出現後一到兩天內就會死亡。因此，快速檢測炭疽是很重要的。

現在，最常見的方法之一是分析芽孢的遺傳物質。但是，通常需要給芽孢一點時間繁殖，以產生足夠的遺傳物質進行分析。為了尋求更快的篩選技術，這項研究的主要作者、物理學家YongKeun Park與韓國國防科學研究所合作。

Park轉向一種稱為全息顯微鏡的成像技術：與傳統的顯微鏡不同，傳統的顯微鏡只能捕獲物體的光散射強度，全息顯微鏡也可以捕獲光束的行進方向。由於細胞的結構和組成可以改變光線如何反射，研究人員懷疑全息顯微鏡可能捕捉到由炭疽產生的芽胞與由密切相關但毒性較小的物質產生的芽胞之間的關鍵但微妙的差異。

然後，Park和他的團隊訓練了一種深入學習演算法，從五種不同細菌種類的400多個個體芽胞中發現這些關鍵差異。一種是炭疽芽孢桿菌，其引起炭疽，四種是密切相關的doppelg?ngers。經過訓練，人工智慧將炭疽芽孢桿菌與非炭疽芽孢桿菌物種區分開來的準確性為96%。

接下來，Park希望為神經網路提供更多的孢子圖像，以提高準確性。同時，該方法可用作預篩選工具，用於快速確定人們接觸的白色粉末是否為炭疽芽孢桿菌，以及是否應啟動抗生素。



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