科学家首次利用人工智能(AI)以噬菌体基因组为模板,生成了自然界中不存在的新病毒。这项里程碑式研究既可能催生新的抗微生物药物,也可能给人类健康带来巨大隐患。
美国斯坦福大学和Arc研究所的研究人员以能杀死细菌的噬菌体ΦX174(读作FYE-ex-174)的实际基因组为模板,使用两个在超过200万个噬菌体基因组上训练过的大型语言模型,让AI从头到尾完整生成了近300种新病毒。相关论文发表在《科学》杂志上。结果显示,其中16种新病毒具有活性,能够杀死大肠杆菌,包括已对原始参考基因组产生耐药性的突变菌株。
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论文共同作者、斯坦福大学助理教授布赖恩·希(Brian Hie)表示:“我们让模型一次性从左到右生成整个基因组,没有额外添加任何东西。”他说,制造新基因并不新鲜,但要生成一个完整的、能正常运作的基因组则困难得多,因为基因之间存在复杂的相互作用,任何突变都可能破坏整个系统。
研究人员表示,推动这项工作的动因是耐药细菌日益猖獗。以美国为例,每年有超过280万例耐药菌感染,亟需新的治疗手段。这项技术未来有望用于设计更精准的噬菌体疗法;但与此同时,AI合成完整病毒基因组的能力也引发了对生物安全风险的担忧。
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