Новый ИИ-алгоритм отличает следы жизни от «мёртвой» органики на чужих планетах

Учёные занялись обучением умных машин поиску следов жизни в космосе. Современные сенсоры уже способны распознавать на чужих планетах органические молекулы, косвенно свидетельствующие о присутствии живых организмов, но новый ИИ-алгоритм способен с точностью 90 % отличать, в каких случаях речь идёт о «живой» органике, а какая появилась в результате, например, геологических процессов.

Метод позволяет распознавать незначительную разницу между органическими структурами. Даже если образцам сотни миллионов лет, биологические «сигналы» будут распознаны с высокой степенью точности. В будущем такая система будет интегрироваться в умные сенсоры автоматических космических аппаратов, включая луно- и марсоходы, а также аппараты, отправленные исследовать перспективные объекты в Солнечной системе вроде Энцелада и Европы.

По словам одного из авторов исследования Роберта Хазена (Robert Hazen), представляющего Институт науки Карнеги в Вашингтоне, основная идея заключается в том, что химия жизни фундаментально отличается от обычных химических процессов и, следовательно, существуют некие «химические правила жизни». Если удастся установить, по каким законам всё работает, обнаружить следы жизни в других мирах будет намного проще — «биомолекулы» значительно отличаются от «абиотических» молекул. Так, в любом населённом мире жизнь будет генерировать и использовать большее число некоторых химических элементов, чем в абиотической системе. Это, в числе прочих факторов, и поможет обнаружить жизнь, поскольку система искусственного интеллекта сможет провести необходимые расчёты.

Сначала учёные тренировали ИИ на 134 образцах, 59 из которых были биотическими и 75 абиотическими. После оценки полученного алгоритма метод успешно опробовали на осттатках морских раковин, зубов, костей, рисе, человеческих волосах и древних окаменелых организмах, сохранившихся в угле, нефти и янтаре. Также алгоритм успешно распознал образцы аминокислот, созданные в лаборатории и извлечённые из фрагментов метеоритов.

Метод может быть использован почти немедленно. На западе Австралии имеются скальные образования возрастом около 3,5 млрд лет, обнаруженные в 1993 году. Предполагается, что это окаменевшие остатки микроорганизмов — считается, что речь идёт о древнейших останках из когда-либо обнаруженных.

Если информация подтвердится, присутствие бактерий на столь раннем этапе земной истории станет большим сюрпризом, поскольку окажется, что планета была благоприятной для развития жизни намного раньше, чем ожидалось. Впрочем, многие учёные допускали, что обнаруженные окаменелости на деле могут оказаться следами древних геологических процессов, не имеющих ничего общего с жизнью. Истину и предстоит установить ИИ.

Результаты исследования опубликовали 25 сентября в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.