美國科學家首次利用人工智慧(AI)設計出具完整功能、可在實驗室自行複製的全新病毒,象徵生成式AI已從設計蛋白質與抗生素,跨入撰寫完整基因組的新階段。這項成果雖被視為疾病治療的重要突破,也引發迫切的生物安全與國安疑慮。
綜合外媒報導,這項研究成果刊登於《科學》(Science)期刊。史丹佛大學(Stanford University)研究團隊利用Evo1、Evo2基因組語言模型,設計出只會感染細菌的噬菌體。這類模型的運作方式類似ChatGPT等大型語言模型,只是預測的不是文字,而是DNA等「生命的語言」。這也是生成式AI首次被用來設計完整基因組,設計出的病毒不僅能自行複製,也能在細胞中執行其他功能。
AI生成數千種可能的基因組後,研究人員挑選近300種在實驗室合成,最終有16種能正常運作並殺死大腸桿菌。研究人員將多種AI設計的噬菌體混合使用後,更迅速克服兩種對天然噬菌體具有抗性的大腸桿菌菌株,有望為抗生素抗藥性感染提供新的治療方式。
研究團隊指出,快速設計基因組並針對特定細菌加以調整,可能改變噬菌體療法,也能擴大生物科技的應用範圍。史丹佛大學助理教授海伊(Brian Hie)認為,這項技術可能大幅改善人類健康,未來也可能延伸至新藥、酵素、抗體及其他生物治療工具。
不過,生成式AI既能設計自然界原本不存在的病毒基因組,也可能遭到惡意利用。研究團隊為降低風險,刻意排除可感染人類、動物及植物的病毒資料,僅研究噬菌體,並在安全實驗室內進行。
約翰霍普金斯大學(Johns Hopkins University)健康安全中心專家警告,利用AI組合病毒基因組的能力已經出現,但相關治理機制尚未建立;不應嘗試設計可感染人類、動物或植物的病原體,否則可能產生現有藥物、疫苗或其他防治措施無法控制的新型病原體。