为了打击生物恐怖主义，韩国科学家训练了人工智能来快速发现炭疽。这项新技术还不是100%准确，但它比我们目前的测试方法快了几个数量级。它可以彻底改变我们如何筛选致命生物武器的神秘白色粉末。

韩国高级科学技术研究所的研究人员将一种称为全息显微镜的详细成像技术与人工智能相结合。他们创建的算法可以分析细菌孢子的图像，在不到一秒钟的时间内确定它们是否是炭疽。上周发表在《科学进步》杂志上的一篇论文称，这种方法的准确率约为96%。

炭疽是由生活在土壤中的炭疽杆菌引起的一种感染(感染和细菌通常都被称为炭疽。）当人们处理受感染动物的皮肤或肉时，可能会意外地感染炭疽。但炭疽也可能是一种危险的生物武器：2001年，邮寄的炭疽孢子感染了22人，其中5人死亡。

一旦孢子进入人体，它们就会发芽繁殖，引起类似流感的疾病，毒害血液。至少85%的被吸入孢子感染的人如果不治疗就会死亡，有时在症状出现后一到两天内死亡(皮肤上的炭疽感染，相比之下，往往不那么致命。）对于那些特别有感染炭疽风险的人，比如实验室工作人员或处理动物毛发的人，有一种疫苗。对我们其余的人来说，有抗生素-但这些工作最好是在接触抗生素后尽快开始。

所以快速检测炭疽菌很重要。目前，最常用的方法之一是分析孢子的遗传物质，或者一旦有人被感染，分析在受感染组织中发现的细菌的遗传物质。但这通常需要给孢子一点时间进行繁殖，以便产生足够的遗传物质进行分析。”密苏里大学的细菌学家George Stewart说：“用最快速的方法来获得结果，还需要一天的大部分时间。”他还开发了炭疽检测仪，没有参与这项研究。

为了寻找一种更快的筛选技术，这项研究的主要作者、物理学家朴永坤（YongKeun Park）与韩国国防发展署（Agency for Defense Development）合作。他说，目标是做好准备，以防朝鲜将炭疽病毒发展为生物武器。

帕克转向了一种称为全息显微镜的成像技术：与传统显微镜只能捕捉物体散射光的强度不同，全息显微镜还可以捕捉光的传播方向。由于细胞的结构和组成可以改变光从细胞中反射的方式，研究人员怀疑全息显微镜可能捕捉到炭疽菌产生的孢子与近亲但毒性较小的物种产生的孢子之间的关键但微妙的区别。

帕克和他的团队随后训练了一种深度学习算法，从5种不同细菌的400多个孢子中找出这些关键差异。其中一种是引起炭疽的炭疽杆菌，另外四种是与二倍体密切相关的ä恩格斯。研究人员并没有确切地告诉神经网络如何识别不同的物种——人工智能是自己发现的。经过一定的训练，它能区分炭疽孢子和非炭疽孢子ä大约96%的时间是这样。

这项技术并不完美，作为一种用来探测生物武器的工具，它必须是完美的。”缺点是准确度低于传统方法，”帕克说。分析的每种细菌都有多个菌株，但机器只针对每种细菌训练了一个菌株。Stewart说，菌株之间的细微差异可能会使算法失效。不过，这项新技术非常迅速，可能会派上用场。”它不需要培养有机体，不需要提取DNA，除了能够看到孢子本身之外，它不需要其他任何东西，”Stewart说。

接下来，帕克想给神经网络提供更多的孢子图像，以提高精确度。同时，该方法可以作为一种预筛选工具，快速确定人们接触过的白色粉末是否是炭疽，以及是否应该开始使用抗生素。一种更慢、更精确的方法可以证实结果。

“这篇论文不会改变一切，”帕克说，但它是朝着能快速检测炭疽的方法迈出的一步它可以加强我们对这种生物威胁的准备。”