Эксперты с использованием искусственного интеллекта создали фермент, способный разлагать полиуретан – один из самых труднообрабатываемых видов пластика. В ходе лабораторных испытаний удалось расщепить до 98% материала за 12 часов при температуре 50 °C, а при повторном использовании разработка сохранила активность еще два раза.
Следует отметить, что полиуретан – один из самых широко используемых пластиков: только в 2024 году в мире было произведено около 22 миллионов тонн. В рамках исследования ученые протестировали 15 известных природных ферментов, разрушающих полиуретаны, но лишь 3 из них продемонстрировали хоть какую-то активность, и ни один не смог полностью расщепить полимер до его исходных молекул.
Затем специалисты обратились к искусственному интеллекту. Исследователи выбрали лучший из этих ферментов и с помощью ИИ начали искать аналогичные по структуре белки – через базу AlphaFold, которая предсказывает трехмерную конфигурацию белков на основе их аминокислотной последовательности. Эти данные стали обучающей выборкой для нейросети, способной предсказывать, какие аминокислоты формируют «карман» связывания – область фермента, где происходит реакция. Такие данные ведут к дальнейшим исследованиям по расщеплению пластика.
Основным инструментом работы – новая модель GRASE (Graph Neural Network-based Recommendation of Active and Stable Enzymes). Она сочетает графовую нейросеть с алгоритмом подбора аминокислотных позиций, балансируя между стабильностью фермента и его гибкостью, необходимой для работы с различными типами полиуретанов.
Ранее ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали приложение для диагностики сколиоза и состояния позвоночника. Точность анализа здоровья превышает 75%.
ChatGPT поставил неправильный диагноз
