拓扑人工智能预测未来主导病毒变种
摘要：SARS-CoV-2演化和传播机制的理解是我们这个时代最大的挑战之一。通过整合人工智能（AI）、从患者中分离的病毒基因组、数万条突变数据、生物物理学、生物信息学和代数拓扑学，揭示了SARS-CoV-2演化受潜在感染力为基础的自然选择所驱动。在2020年夏天就预测出了病毒棘蛋白受体结合域（RBD）上的两个关键突变位点L452和N501，远在Alpha、Beta、Gamma、Delta、Kappa、Theta、Lambda、Mu和Omicron等盛行变种出现之前。最近的研究发现了一种新的自然选择机制：抗体抵抗。基于AI的Omicron感染力、疫苗失效和抗体抵抗的预测后来通过实验证实几乎完美。在2022年3月初预测了主导的BA.1在3月末被BA.2取代。2022年5月1日，基于拉普拉斯算子的AI预测Omicron BA.4和BA.5将成为新的主导COVID-19变异体，这个预测在6月底实现。拓扑学AI模型能准确预测单克隆抗体（mAbs）对突变的影响。
作者：Guo-Wei Wei
论文ID：2209.03229
分类：Quantitative Methods
分类简称：q-bio.QM
提交时间：2022-09-08