抗生素滥用已成全球卫生危机,「超级细菌」肆虐世界各地。(资料照)
美国斯坦福大学公开重磅研究 AI模型自主掌握基因演化规律
医学科技领域现身一项引人瞩目的突破,但也随之带来深刻的思考。由斯坦福大学科研团队研发的生成式人工智能模型「Evo」,在权威国际期刊《科学》发表了突破性成果。这项工作成功地从无到有创造了16种在自然界中完全不存在的全新病原体。实验验证了这批通过人工合成得到的病毒具有穿透耐药菌株的能力,为日益加剧的「超级细菌」难题开辟了全新的解决方案。
该研究的方法是将生命科学领域数百万级别的基因数据序列送入AI系统,使其模仿学习人类语言的方式自我学习基因组的进化规律和生物学约束。设定大肠杆菌为目标后,Evo一次产生了数千份基因设计方案。科研人员在实验室环境下合成了约300种候选病毒,并对每一种进行了检测验证。最终证实其中16种具备了真正的传染性和自我增殖能力。令人瞩目的是,部分病毒呈现出了极其罕见的分子结构类型,这充分说明AI工具可在短短数天时间内,完成需要自然界花费数百万年才能达到的演化目标。
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AI创造的「不存在病毒」如何对战超级细菌?专家公开安全隐患。(示意图/Pixabay )
精心设计功能基因组 针对快速变异病原体开发定制「噬菌体疗法」
从临床医学层面分析,新创造的这些病毒都属于「噬菌体」类别——这是一种专门捕食细菌、对人体绝对安全的微生物。研究工作者采用AI合成的多个噬菌体种类进行联合实验,意外地成功克服了以往天然噬菌体无法有效抵抗大肠杆菌耐药株的问题。专家学者表示,这一发现为个性化医疗树立了新的里程碑。未来在面对快速进化的耐药菌时,临床医生完全可以依靠AI技术快速定制具有强大针对性的「噬菌体疗法」,以此弥补传统抗生素药效丧失的缺陷。
学术界发出警示 应当禁止将方法推广至人畜植物病原体研究
但就是这项技术进步,也引起了国际社会在生物防护领域的广泛关注与不安。约翰·霍普金斯大学全球卫生安全部门的研究人员发表评论文章指出,在人类已具备用AI合成病毒能力的背景下,国际社会在防控措施与法律框架方面存在明显的空白。专家们呼吁各个国家必须建立强有力的限制措施,明确禁止将类似的技术方法用于能够威胁人、动物或农作物的各类病原体。如若任由这种技术无序发展,世人将面临目前防疫体系无法应对的陌生疾病的威胁。
不过,也有学者对此提出了不同看法。西班牙巴塞罗那庞培法布拉大学的系统生物学专家加西亚·奥哈尔沃表示,从现实情况看,近期这类风险基本上还在可控范围之内。他进一步分析道,眼下AI产生的基因序列方案仍然需要人工在物理实验室中完成逐个的化学合成与检验验证,而且当今阶段的实验成功概率还不足10%左右;也就是说,该技术离真正意义的「随时随地应用」或被用作武器还需要度过漫长的发展阶段。