Ученые разработали систему искусственного интеллекта, способную с высокой точностью отличать биологические образцы от небиологических, что открывает путь к поиску внеземной жизни. Результаты работы системы, демонстрирующей 90% точность, были недавно представлены на конференции Goldschmidt Geochemistry Conference в Лионе и опубликованы в рецензируемом журнале PNAS.
Ведущий исследователь профессор Роберт Хейзен (Robert Hazen) из Геофизической лаборатории Института Карнеги и Университета Джорджа Мейсона объяснил значение этого прорыва: "Это значительный прогресс в наших возможностях распознавания биохимических признаков жизни на других планетах. Это открывает путь к использованию интеллектуальных датчиков на беспилотных космических кораблях для поиска признаков жизни".
С 1950-х годов ученые знают, что при правильных условиях простые химические вещества могут образовывать сложные молекулы, необходимые для жизни, например, аминокислоты. Со временем в космосе стали обнаруживать все больше компонентов, необходимых для жизни, например, нуклеотиды, необходимые для создания ДНК. Однако проблема состоит в том, чтобы определить, имеют ли эти молекулы биологическое происхождение или образовались в результате абиотических процессов.
Боб Хейзен подчеркнул важность понимания химии жизни, заявив: "Мы задаем фундаментальный вопрос: Есть ли что-то принципиально иное в химии жизни по сравнению с химией неживого мира? Существуют ли "химические правила жизни", которые влияют на разнообразие и распределение биомолекул? Можем ли мы вывести эти правила и использовать их для моделирования зарождения жизни или обнаружения едва заметных признаков жизни на других планетах? Мы обнаружили, что это так".
Для разработки системы искусственного интеллекта ученые использовали испытанные НАСА методы пиролизной газохроматографической масс-спектрометрии (ГХМС) для анализа 134 образцов с высоким содержанием углерода. Среди них были живые клетки, образцы, подвергшиеся возрастному разложению, геологически переработанное ископаемое топливо, богатые углеродом метеориты, а также синтезированные в лаборатории органические соединения и смеси.
Из 134 образцов 59 имели биологическое происхождение (биотическое) и 75 - небиологическое (абиотическое). Образцы подвергались пиролизу - нагреванию в бескислородной среде, что приводило к их разрушению. Затем система искусственного интеллекта анализировала соединения в зависимости от контекста образца, чтобы определить их биологическое или небиологическое происхождение.
Разработка такой системы искусственного интеллекта имеет большое значение для поиска внеземной жизни. Точное определение признаков жизни на других планетах позволит отправлять на их исследование беспилотные космические корабли, оснащенные интеллектуальными датчиками. Этот прорыв еще на один шаг приближает ученых к ответу на извечный вопрос: одиноки ли мы во Вселенной?
