科学家首次用AI设计出病毒 技术将“大幅改善人类健康”

当地时间8月6日报道，美国研究人员表示，人工智能已被用于设计全新的病毒。这些病毒具备完整功能，并能够在实验室中复制。这是人工智能首次成功设计出完整的病毒基因组。

研究人员最终制造出16种新型病毒，它们被设计用于感染细菌，不会对人类构成威胁。这一突破被称为科学领域的“一个非常重要的转折点”，可能开启疾病治疗的新阶段。但专家也警告，由人工智能设计病毒带来了“迫在眉睫”的生物安全和生物安保问题。该研究结果于周四发表在《科学》杂志上。



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·希对BBC表示：“这意味着生成式人工智能能够设计的生物系统复杂程度又向前迈进了一步。这是生成式人工智能首次被用于设计完整基因组。它能够复制，也能在细胞内执行其他功能……对我们来说，这是一个全新的领域。”

这项技术的工作方式与ChatGPT等大语言模型类似。大语言模型会预测文本序列，而这里使用的人工智能模型预测的不是文字，而是“生命的语言”。

这些名为Evo 1和Evo 2的人工智能模型，使用病毒、细菌、植物和人类的遗传编码进行训练。

随后，研究人员对模型进行进一步调整，使其专门生成一种被称为“噬菌体”的病毒。噬菌体只会感染特定种类的细菌。

布赖恩表示，这项研究“对我们来说是一个全新的领域”。

斯坦福大学的研究人员从人工智能生成的方案中挑选出最有潜力的302个设计，并在实验室中进行合成。其中16种能够有效杀死大肠杆菌。

实验室博士生塞缪尔·金说，研究团队是在凌晨时分意识到这些噬菌体确实发挥了作用。

研究人员将噬菌体放入培养皿。培养皿中覆盖着一层细菌，科学家随后等待观察这些新病毒是否开始“享用大餐”。

金说：“我们开始看到一些透明斑点，那一刻真的令人无比激动。”布赖恩回忆称，当研究结果公布给整个团队时，“房间里的人自发鼓起了掌”。



斯坦福大学

开发新型噬菌体，可能为治疗已经对抗生素产生耐药性的感染提供新的方法。

噬菌体疗法被视为应对耐药性细菌感染不断增加的一种潜在解决方案。

不过，这项突破也显示，人工智能已经具备设计自然界原本不存在的新型生物系统的能力，这一领域被称为合成生物学。

布赖恩认为，这项技术有望通过开发新药和新疗法，“大幅改善人类健康”。

但外界已经开始担忧，同样的技术也可能被恶意利用，用于制造新的疾病。

在《科学》杂志刊发的一篇同期评论中，约翰斯·霍普金斯大学卫生安全中心的托马斯·英格尔斯比博士和莫里茨·汉克博士写道，这项研究提出了“迫在眉睫的生物安全和生物安保问题”。

他们表示，现在的问题已经不再是“生成式人工智能能否设计病毒基因组”，而是人类能否在“不造成严重危害”的情况下使用这项技术。

例如，他们明确指出，不应开展设计可能引发疾病的新型病毒的研究。

研究人员自身也采取了多项措施，尽可能降低安全风险。他们从训练数据库中排除了能够感染复杂生物体的病毒，选择以噬菌体而非感染人类的病毒作为研究对象，并且所有实验都在安全实验室中进行。

布赖恩认为，现有的安全防护措施已经能够在很大程度上“确保这项技术被用于造福人类”。