AI首次设计完整功能病毒!可自主复制并杀死细菌,专家警告生物安全风险海外新鲜事
美国科学家首次借助人工智能(AI)设计出具备完整功能、能够在实验室内自主复制的全新病毒,标志着生成式AI已从设计蛋白质、抗生素,迈入设计完整基因组的新阶段。这一突破被认为有望推动疾病治疗技术的发展,但同时也引发生物安全和国家安全方面的担忧。
据多家外媒报道,这项研究成果已发表在国际顶级学术期刊《科学》(Science)上。美国斯坦福大学研究团队利用Evo1和Evo2基因组大语言模型,成功设计出一种专门感染细菌的噬菌体。与ChatGPT等大语言模型预测文字不同,这类AI模型预测的是DNA等“生命密码”。
这是生成式AI首次被用于设计完整病毒基因组。研究人员设计出的噬菌体不仅能够在实验室内自主复制,还能在细胞中完成感染等生物学功能。
研究过程中,AI共生成数千种候选基因组,科研团队从中筛选出近300种进行人工合成,最终有16种成功发挥作用,并能够杀死大肠杆菌。进一步实验显示,将多种AI设计的噬菌体联合使用后,还能更快突破两种对天然噬菌体具有耐药性的大肠杆菌菌株,为应对抗生素耐药性感染提供了新的治疗思路。
研究团队表示,借助AI快速设计并优化基因组,可根据不同细菌进行精准定制,有望推动噬菌体疗法的发展,并拓展生物技术在医疗等领域的应用。
斯坦福大学助理教授布赖恩·海伊(Brian Hie)认为,这项技术未来有望加快新药、酶、抗体以及其他生物治疗工具的研发,为改善人类健康带来重要突破。
不过,这项技术同样存在潜在风险。由于生成式AI能够设计自然界原本不存在的病毒基因组,一旦被恶意利用,可能带来严重的生物安全隐患。为降低风险,研究团队此次仅使用噬菌体作为研究对象,刻意排除了所有可感染人类、动物和植物的病毒数据,并严格在符合生物安全规范的实验室内开展研究。
美国约翰斯·霍普金斯大学健康安全中心专家警告,AI设计病毒基因组的能力已经成为现实,但相关监管和治理机制仍相对滞后。如果未来有人利用AI设计可感染人类、动物或植物的新型病原体,可能产生现有药物、疫苗及防控措施难以应对的新威胁,因此必须尽快建立完善的安全监管体系。
图:一名研究员手持一块含有噬菌体的培养皿。示意图,与本新闻无关。 (彭博)
