一篇美國斯坦福大學和Arc研究所（一家當地非營利AI研究機構）共同發(fā)布的文章，引發(fā)了美國科學界的關注。據稱，這是科學家利用AI技術首次設計出病毒，這種病毒能追蹤并殺死大腸桿菌菌株。 斯坦福大學計算生物學家布萊恩在接受權威期刊訪問時表示：“這是人工智能系統(tǒng)首次能夠編寫連貫的基因組序列，下一步是用人工智能創(chuàng)造生命?！彼耐氯姞杽t更加謹慎一些：“當然，設計出一個完整的生物體，還需要大量的實驗?！?/blockquote>

目前，這項研究的相關論文尚未經過完整的同行審議流程。據已經看過論文的紐約大學朗格尼醫(yī)學中心的生物學家杰夫·博克稱，“這是AI邁向生命設計的重要一步，令人印象十分深刻”。

▲AI系統(tǒng)設計的噬菌體在顯微鏡下

AI成功設計噬菌體

打開商業(yè)醫(yī)療市場想象空間

作為專門感染細菌的病毒，噬菌體是一種強大的生物技術工具，可用于靶向抗菌治療、改造細菌以創(chuàng)造新的生物特性。

噬菌體療法一旦成熟，從卷心菜的黑腐病到人類的各種細菌感染導致的嚴重疾病都有望得到快速治愈，醫(yī)療及商業(yè)前景難以估量。

據報道，目前投資者們已經押注了數十億美元的資金，認為AI在未來能夠幫助研發(fā)新藥物。波士頓地區(qū)的Lila公司和Ginkgo Bioworks等初創(chuàng)企業(yè)都已募資數億美元，用以打造由AI驅動的自動化藥物研發(fā)系統(tǒng)。Ginkgo Bioworks公司首席執(zhí)行官凱莉也對斯坦福大學的最新研究給予了很高的評價：“這是一個科學里程碑，因為細胞是生命的基石，今后一切科學進展都需要走出這一步。我希望未來的相關研究是在AI自動化實驗室里完成的?！?/p>

根據布萊恩和塞繆爾提交的論文，他們使用了兩個版本的EVO大模型，這種AI模型類似于人們熟悉的ChatGPT，但具備更強大的生物科學領域的基礎知識，方便生物科學家們使用。

布萊恩和塞繆爾按照歷史經驗，給EVO大模型輸入了一個起始模板，并讓大模型學習了200多萬種噬菌體病毒的構成。

AI系統(tǒng)隨后給研究者輸出了幾千套設計方案，研究者從中選取了302個方案進行實驗。他們從AI設計的基因組中合成DNA，并將其插入宿主細菌中以培養(yǎng)噬菌體。隨后，研究人員對這些噬菌體進行了實驗測試，以觀察它們是否能夠感染并殺死大腸桿菌。

在這302個噬菌體中，約有16個表現出對大腸桿菌的宿主特異性，可以感染該細菌。研究人員發(fā)現，AI設計的噬菌體組合可以感染并殺死三種不同的大腸桿菌菌株，原始的模板則無法做到這一點。

布萊恩回憶說，他在一天晚上非常疲憊的時候，猛然發(fā)現顯微鏡下出現了不一樣的空白縫隙，這是大腸桿菌正在被噬菌體消滅。后來他檢查了培養(yǎng)皿中的死細菌斑塊，證實噬菌體確實起到了作用?！澳且豢涛艺媸歉袊@，人工智能的重要時刻被我看見了”。

▲AI設計示意圖

AI安全性引人擔心

研究者：已將非安全病毒排除在外

和AI技術在其他領域的應用一樣，每一次科技進展的背后，也會引發(fā)很多科學家對安全性的擔憂。

美國生物學家、塞萊拉基因公司創(chuàng)始人文特爾就表示：“我敦促大家要極度謹慎的一個領域是病毒增強研究，尤其是那些隨機的、你根本不知道會得到什么結果的研究。如果有人對天花或炭疽熱也進行這樣的研究，我會非常擔憂?！?/p>

人工智能能否為更大的生物體（人類、大象等）生成基因組仍是一個懸而未決的問題。例如，人體內大腸桿菌的DNA代碼比phiX174（野生菌株）多出大約一千倍。加州理工大學生物學家瑪利亞認為，如果AI要完全理解并掌握影響人體的基因構成，“其復雜性將飆升到極其驚人的程度，要研究的對象遠遠超過宇宙中亞原子粒子的數量”。

瑪利亞同時表示，AI的隨機性和不可預測性讓她感到一絲憂慮：“有些AI設計出的基因組甚至跟原始出處不能算一個物種。”

不過，斯坦福大學的研究者們在這篇論文中表示，他們已將影響真核生物（包括人類）健康安全的病毒排除在Evo模型的訓練數據之外。他們研究的噬菌體和大腸桿菌宿主系統(tǒng)也是非致病性的，并且“在分子生物學研究中有著悠久的安全使用歷史”。

紅星新聞記者 鄭直

編輯潘莉

審核 馮玲玲