Нейросети, обученные на генетических текстах — последовательностях ДНК, — способны «читать» бактериальные геномы. Исследователи взяли мощную модель Evo 2 и интегрировали с ней миниатюрный настраиваемый датчик — генетический зонд, не модифицируя саму модель. Зонд улавливает сигналы, ассоциированные с опасными генами, например, генами антибиотикорезистентности — устойчивости к антибиотикам. Подобно спектроскопии — методу анализа веществ по их характерному свечению, — зонд регистрирует специфический «отклик» нейросети на определённый генетический код.
Такой подход продемонстрировал удивительную точность. Даже простой зонд, лишённый сложных архитектур, даёт высокий результат, а при добавлении механизма фокусировки — attention, позволяющего модели концентрироваться на значимых участках последовательности, — точность достигает почти 0.99. Он способен различать подвиды лекарственной устойчивости. И, подобно металлодетектору, зонд эффективно работает с фрагментированной ДНК — короткими обрывками генетического материала. Это открывает возможность дёшево и быстро анализировать больничные стоки и скрытые угрозы в канализационных системах, предупреждая о вспышках инфекций ещё до появления симптомов у людей.
Устойчивость к антибиотикам — одна из главных угроз здоровью: по прогнозам, к 2050 году она может убивать 10 миллионов человек ежегодно.