科学家首次利用人工智能设计并创造出多种前所未见的病毒，这些病毒能够有效感染并消灭特定细菌。这项研究成功合成了 16 种全新的噬菌体，并证明它们可以克服细菌的耐药性，为解决抗生素耐药问题提供了新思路。但这一技术突破也引发了深远的安全顾虑，即它可能被滥用于开发生物武器，凸显了在快速发展的科技面前，相关监管措施严重滞后的风险。
人工智能如何从零开始设计病毒
过去，科学家虽然能够从头合成病毒，但主要依赖于复制已知的病原体或其变体。而这项新研究的目标是让 AI 基于自然界中数百万种生物的基因序列信息，设计出功能完整且前所未见的病毒。
研究人员选择了噬菌体作为研究对象。这是一种专门感染细菌的病毒，其基因组相对较小，易于在受控条件下进行合成和操作，是应对耐药菌感染的潜力工具。
- AI 模型: 研究使用了为计算生物学开发的 Evo 1 和 Evo 2 基础模型。这些算法通过学习数百万个基因组，掌握了复杂的进化规律。
- 参考蓝图: 以能够感染大肠杆菌（E. coli）的噬菌体 Phi X-174 为参考，但目的不是复制它。
- AI 的任务: AI 的目标是生成数千个全新的基因组。这些基因组需要具备与 Phi X-174 相似的功能结构，例如能够识别细菌、注入 DNA、自我复制并正确组装，但其具体的 DNA 序列则与自然界中的任何已知噬菌体都大相径庭。
AI 设计的病毒保留了感染细菌所必需的核心功能组织，但其具体的基因序列却是全新的。
16 种全新病毒的诞生与验证
科学家从 AI 生成的数千个基因组中，挑选出 300 个最有可能具备功能的样本，并在实验室中进行人工合成。随后，他们将这些合成的基因组引入大肠杆菌中，测试其是否能产生具备完整功能的病毒。
在 300 个合成基因组中，最终有 16 个成功产生了功能齐全的噬菌体。这些由 AI 创造的病毒具有以下特点：
- 拥有前所未见的基因序列、新基因和新的调控元件。
- 基因组大小各不相同。
- 行为模式多样，例如一些病毒感染细菌的速度更快，另一些则表现出不同的复制能力。
研究团队还进一步测试了这些 AI 病毒对抗耐药菌的能力。他们将 AI 设计的噬菌体混合物用于已经对天然 Phi X-174 噬菌体产生抗性的大肠杆菌菌株。结果显示，AI 生成的病毒能够迅速克服细菌的抗性并建立感染。
研究者认为，这一发现展示了“一条通往利用人工智能生成噬菌体疗法，以对抗快速进化的细菌病原体的道路”。
技术突破的双重影响
这一发现为解决日益严峻的细菌耐药性问题开辟了新途径，有望促进个性化疗法的发展，使其进化速度能跟上病原体的进化速度。
然而，这个里程碑式的进展也引发了人们对其潜在恶意用途的担忧。例如，该技术可能被用于开发新的疾病、剧毒物质或能够引发大流行的病原体。
约翰霍普金斯大学健康安全中心的研究员莫里茨·汉克（Moritz Hanke）指出，目前没有任何保障措施能够有效阻止借助 AI 创造致命病毒的行为。
科学技术前进的速度与有效监管框架的制定之间存在着“巨大的脱节”。
这种风险并非新话题。三年前，兰德公司的一份研究就曾警告，当时最先进的 AI 系统已有能力改进生物武器袭击的规划和执行。随着技术的飞速发展，这种担忧正变得越来越现实。非营利组织也警告说，AI 系统的进化速度往往超过政府的监管能力。