摘要:斯坦福与Arc Institute团队利用AI基因组模型Evo,从70万候选序列中设计出16种能感染并杀死大肠杆菌的活体噬菌体,部分繁殖速度超天然病毒65倍。研究发表于《科学》,被誉为里程碑,但也引发对AI设计病原体的生物安全与监管真空的紧迫担忧。

8月7日,斯坦福大学和Arc Institute的研究人员在《科学》杂志上发表了一项里程碑式的研究。他们利用名为Evo的基因组语言模型,生成了约70万份病毒基因组候选序列,并从中筛选合成了285份。最终,有16份在实验室中变成了能够复制、感染并杀死大肠杆菌的活体噬菌体。

技术突破:从“读”到“写”的生命密码

这并非AI首次涉足生物设计,但却是质的飞跃。过去的模型能设计蛋白质或单个基因,而这次,AI设计出了一整套能协同工作的病毒基因组。

Evo模型:其原理类似ChatGPT,但训练的不是人类语言,而是由数万亿个核苷酸(DNA的基本单元)组成的“生命语言”。

筛选与验证:研究人员以安全的Phi X-174噬菌体为模板,对Evo进行了微调。最终从AI生成的约70万个序列中,筛选出302个最有前景的设计进行合成,并成功获得了16个有活性的新型病毒。

意外的能力:超越自然的“人造病毒”

这16种“人造病毒”并非只是勉强存活,它们展现出了强大的生命力:

性能超越:其中一些病毒的繁殖速度比天然Phi X-174病毒快65倍,在裂解速度上也超过天然病毒。

攻克耐药性:当这些AI设计的噬菌体混合后,仅1至5轮就攻克了三种耐受天然Phi X-174病毒的大肠杆菌防线。这为研发对抗“超级细菌”的噬菌体疗法开辟了新路径。

伦理拷问:潘多拉魔盒已被打开?

这项突破也引发了巨大的生物安全争议。

“人造”不等于“全新”:牛津大学研究人员指出,这些病毒与天然物种仍然相似,Evo主要是在自然变异的范围内提高了搜索效率。

监管的真空地带:约翰斯·霍普金斯大学专家警告,现在的问题已不再是“AI能否设计病毒基因组”,而是人类能否在“不造成严重危害”的情况下使用这项技术。

失控的风险:尽管此次研究排除了能感染人类的病毒数据,但未来模型若被训练以改写流感等病毒的传播能力或致死性,后果不堪设想。

这项研究标志着AI已从“分析”生命,进化到能够“创造”生命的全新阶段。它在为抗击“超级细菌”带来新希望的同时,也尖锐地拷问着人类现有的监管框架。当一个自然界从未出现过的基因组被AI设计出来,审查者该如何判断其风险,目前还没有答案。技术的潘多拉魔盒已被打开一条缝,我们亟需在它被完全推开前,建立起坚固的护栏。