Искусственный интеллект научился отличать следы жизни от неживой материи с точностью 90%

Ученые разработали простой и надежный метод для поиска признаков прошлой или современной жизни на других планетах, названный «святым Граалем астробиологии».

В журнале Proceedings of the National Academy of Sciences международная команда сообщает, что их метод на основе искусственного интеллекта (ИИ) с точностью 90% отличает современные и древние биологические образцы от образцов абиотического происхождения.

«Этот рутинный аналитический метод имеет потенциал революционизировать поиск внеземной жизни и углубить наше понимание происхождения и химии самой ранней жизни на Земле», — говорит доктор Хазен. — «Он открывает путь для использования интеллектуальных датчиков на автоматических космических аппаратах для поиска признаков жизни до возвращения образцов на Землю».

Как это работает?

Метод не ищет конкретные молекулы (например, ДНК или аминокислоты). Вместо этого ИИ анализирует сложные молекулярные паттерны в образце, выявленные с помощью пиролитической газовой хроматографии и масс-спектрометрии.

ИИ был обучен на обширных многомерных данных по 134 известным образцам и научился определять происхождение нового образца. Он успешно идентифицировал:

• Живые объекты: современные раковины, зубы, кости, насекомые, листья, человеческие волосы.
• Остатки древней жизни, измененные геологическими процессами: уголь, нефть, янтарь, окаменелости.
• Абиотические образцы: чистые лабораторные химикаты и богатые углеродом метеориты.

Ключевые выводы и перспективы:

1. Биохимия фундаментально отличается от абиотической органической химии на глубоком уровне.
2. Метод может анализировать образцы с Марса (например, уже собранные ровером Curiosity инструментом SAM) и древние земные породы, чтобы определить, были ли они когда-то живыми.
3. Метод способен обнаружить альтернативные биосферы, отличные от земной, поскольку ищет не конкретные земные биомолекулы, а общие паттерны, возникающие из-за потребности жизни в «функциональных» молекулах.

«Это означает, что мы сможем найти форму жизни с другой планеты, даже если она сильно отличается от жизни на Земле», — отмечают авторы.

Неожиданное открытие:

ИИ, обученный различать только два типа (биотический и абиотический), самостоятельно выявил три отдельные группы: абиотическую, живую биотическую и ископаемую биотическую. Это дает надежду, что в будущем метод сможет различать и другие атрибуты, например, фотосинтезирующие организмы или эукариоты.

Применение на Земле:

Технология может помочь разрешить давние научные споры, например, о природе 3.5-миллиардных черных осадков из Западной Австралии — являются ли они древнейшими микробными окаменелостями или лишены признаков жизни. Аналогичные дебаты ведутся вокруг образцов из древних пород Канады, Южной Африки и Китая.

Мнение научного сообщества:

Эксперты в области астробиологии и палеонтологии высоко оценили исследование, назвав его «захватывающим» и «важнейшим потенциальным инструментом» для поиска жизни как на других планетах, так и в глубоком прошлом Земли. Метод открывает путь к созданию «агностических биосигнатур», не зависящих от земной биохимии.