最终成功合成的16种新型病毒专门用于感染细菌,对人体毫无危害。学术界评价这一进展为「一个非常重要的转折点」,认为它可能为疾病治疗开辟全新途径。与此同时,科学家也发出警告——这项技术伴随而来的生物安全和生物安保隐患「迫在眉睫」。《科学》杂志在周四刊登了这项研究的成果。

美国科学家首次用AI设计的病毒 视频截图
斯坦福大学助理教授布赖恩·希在接受BBC采访时表示,这次成功代表着生成式AI在生物系统设计复杂度上的又一次飞跃。他强调,这是生成式AI首度被应用于完整基因组的设计工作。「它能够自我复制,也具备在细胞内执行各类生物功能的能力。」他说道,「从研究团队的角度来看,这开辟了全新的科研疆域。」
其工作原理与ChatGPT之类的大语言模型相近。如果说大语言模型预测的是文本内容,那么这套系统预测的则是「生命的语言」——遗传密码。
Evo 1和Evo 2这两个AI模型的训练数据涵盖了病毒、细菌、植物和人类的遗传代码。
研究小组随即对这些模型做了针对性改进,令其专注于生成名为「噬菌体」的病毒。值得注意的是,噬菌体的寄生对象仅限于某些特定的细菌种类。
对此,布赖恩评价道:「这项工作开拓了我们团队前所未有的新领地。」
在AI生成的众多设计方案里,研究团队甄选了302个最具应用价值的设计,将其在实验室中付诸实践。实验结果令人欣喜——其中16种病毒成功击杀了大肠杆菌。
深夜时分,实验室博士生塞缪尔·金突然意识到,这些噬菌体的活性表现正如他们的预期。
具体的验证方法很简洁:将新合成的噬菌体加入到布满细菌的培养皿中,然后等待观察它们是否会「享用大餐」。
金兴奋地说,「透明斑点开始出现在培养皿上,那种欣喜之情难以言喻。」这一成果宣布给全体团队时,布赖恩记得「整个房间爆发出自发的掌声」。

斯坦福大学
新型噬菌体的研发有望为那些已产生抗生素耐药性的感染症提供全新的治疗思路。
业界认为,噬菌体疗法是对抗日益严峻的耐药菌感染问题的一把钥匙。
然而,这一成就也向我们展示了AI的深层能力——它可以设计出自然界本来没有的生物系统,这就是所谓的合成生物学。
布赖恩对这项技术的前景充满信心,他相信通过新药物和新疗法的开发,它将能够「大幅改善人类健康」。
与此同时,社会各界也开始警惕——这套技术一旦落入恶意者之手,就可能沦为制造新型疾病的工具。
《科学》杂志同期发表的评论指出,该研究触发了「迫在眉睫的生物安全和生物安保问题」。撰文者为约翰斯·霍普金斯大学卫生安全中心的托马斯·英格尔斯比与莫里茨·汉克两位博士。
他们认为,问题的焦点已从「生成式AI能否设计病毒基因组」演变为「人类能否负责任地应用这项技术而不导致严重后果」。
他们特别强调,研究人员不应踏入设计有致病可能的新型病毒这条红线。
为了把风险降到最低,研究小组采取了多管齐下的防护策略。其一,在训练数据源头上筛选,排除了对复杂生物体有感染能力的病毒;其二,在研究对象上聚焦于噬菌体,回避人类病原体;其三,在实验操作上确保所有工作在获批的生物安全实验室中开展。
对此,布赖恩表示乐观,认为已有的防护框架已然足够「确保这项技术被用于造福人类」。