應(yīng)用于基因組的人工智能識(shí)別出一個(gè)未知的人類(lèi)祖先

通過(guò)結(jié)合深度學(xué)習(xí)算法和統(tǒng)計(jì)方法,調(diào)查人員進(jìn)化生物學(xué)研究所(IBE),Centro Nacional de分析Genomico(CNAG-CRG)基因組中心的監(jiān)管(點(diǎn))和基因組學(xué)研究所的塔爾圖大學(xué)發(fā)現(xiàn),數(shù)萬(wàn)年前在亞洲人的基因組一個(gè)新的原始人類(lèi)的足跡雜交種與其祖先.

現(xiàn)代人類(lèi)DNA計(jì)算分析表明，這個(gè)滅絕的物種是尼安德特人和丹尼索瓦人的雜交后代，并與非洲以外的亞洲現(xiàn)代人雜交。這一發(fā)現(xiàn)可以解釋?zhuān)衲晗奶煸诘つ崴魍叨囱ㄖ邪l(fā)現(xiàn)的混血——尼安德特人母親和丹尼索瓦人父親的后代——不是一個(gè)孤立的例子，而是一個(gè)更普遍的基因滲入過(guò)程的一部分。

這項(xiàng)研究首次利用深度學(xué)習(xí)來(lái)解釋人類(lèi)進(jìn)化，為這項(xiàng)技術(shù)在生物學(xué)、基因組學(xué)和進(jìn)化的其他問(wèn)題上的應(yīng)用鋪平了道路。

人類(lèi)的后代中有一種我們不知道的物種.區(qū)分兩個(gè)物種的方法之一是，雖然它們都可以雜交，但通常不會(huì)產(chǎn)生可育后代。然而，當(dāng)涉及滅絕物種時(shí)，這個(gè)概念就復(fù)雜得多。事實(shí)上，目前的人類(lèi)DNA所講述的故事模糊了這些界限的界限，保存了來(lái)自其他物種的原始人的片段，比如尼安德特人和丹尼索瓦人，他們?cè)?萬(wàn)多年前的歐亞大陸與現(xiàn)代人共存。

現(xiàn)在,進(jìn)化生物學(xué)研究所的研究人員(IBE),Centro Nacional de分析Genomico(CNAG-CRG)基因組中心的監(jiān)管(點(diǎn))和塔爾圖大學(xué)深入學(xué)習(xí)算法用于確定一個(gè)新的種目前為止無(wú)人發(fā)現(xiàn)人類(lèi)的祖先,與現(xiàn)代人數(shù)萬(wàn)年前通婚?！按蠹s80000年前,發(fā)生所謂的走出非洲,當(dāng)人口的一部分,已經(jīng)是現(xiàn)代人,放棄了非洲大陸,遷移到其他大陸,導(dǎo)致了當(dāng)前的人口,”解釋Bertranpetit梅?首席研究員在IBE,部門(mén)主管UPF值?！拔覀冎?，從那時(shí)起，現(xiàn)代人與尼安德特人在除非洲以外的所有大陸上雜交，與大洋洲的丹尼索瓦人雜交，可能還有東南亞的丹尼索瓦人雜交，盡管與第三種滅絕物種雜交的證據(jù)尚未得到任何肯定?！?/p>

深度學(xué)習(xí):破解遠(yuǎn)古DNA中人類(lèi)進(jìn)化的關(guān)鍵.迄今為止，第三個(gè)祖先的存在只是一個(gè)理論，可以解釋當(dāng)前人類(lèi)基因組的一些片段的起源(參與這項(xiàng)研究的團(tuán)隊(duì)的一部分已經(jīng)在之前的研究中提出了已滅絕的原始人類(lèi)的存在)。然而，深度學(xué)習(xí)使得從DNA到祖先人口統(tǒng)計(jì)的轉(zhuǎn)變成為可能。

調(diào)查人員不得不面對(duì)的問(wèn)題是，他們所分析的人口模型比迄今所考慮的任何其他模型都要復(fù)雜得多，而且沒(méi)有可用的統(tǒng)計(jì)工具來(lái)分析它們。深度學(xué)習(xí)”是一個(gè)模仿的算法中,哺乳動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)的工作方式,不同的人工神經(jīng)元,專(zhuān)門(mén)研究和學(xué)習(xí)檢測(cè),在數(shù)據(jù)模式來(lái)執(zhí)行一個(gè)給定的任務(wù)很重要,”奧斯卡老撾,首席研究員CNAG-CRG和這種類(lèi)型的模擬方面的專(zhuān)家?！拔覀兝眠@一特性，讓算法學(xué)會(huì)使用通過(guò)數(shù)十萬(wàn)次模擬獲得的基因組預(yù)測(cè)人類(lèi)的人口特征。”每當(dāng)我們進(jìn)行模擬時(shí)，我們都在沿著人類(lèi)歷史上可能的道路前進(jìn)。在所有的模擬中，深度學(xué)習(xí)讓我們能夠觀察到是什么讓祖先的謎題組合在一起。

這是深度學(xué)習(xí)首次成功地用來(lái)解釋人類(lèi)歷史，為這項(xiàng)技術(shù)在生物學(xué)、基因組學(xué)和進(jìn)化的其他問(wèn)題上的應(yīng)用鋪平了道路。

一個(gè)滅絕的原始人可以解釋人類(lèi)的歷史.深度研究分析顯示，已滅絕的古人類(lèi)可能是尼安德特人和丹尼索瓦人的后裔。今年夏天發(fā)現(xiàn)的具有這些特征的化石似乎支持了這一研究發(fā)現(xiàn)，鞏固了第三種物種或種群與現(xiàn)代人類(lèi)共存并與之交配的假設(shè)?！拔覀兊睦碚撆c最近在德尼索瓦發(fā)現(xiàn)的雜交標(biāo)本一致，盡管我們還不能排除其他可能性，”塔爾圖大學(xué)(University of Tartu)的研究員、IBE的前研究員馬尤克蒙達(dá)爾(Mayukh Mondal)說(shuō)。