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AI 合成病毒能消灭细菌,但专家警告勿盲目推进

据麻省理工科技谈论音讯

,美国加州的一支研讨团队运用 AI 技能,成功规划出了可以杀灭细菌的功能性病毒。该团队称此作用为“首个完好基因组的生成式规划”,该项方针志着在人工智能规划生命办法方面迈出了前期一步。

据悉,这项研讨由斯坦福大学与非营利性组织 Arc 研讨所的科学家一起展开。在一篇预印本论文中,研讨人员详细论述了一套人工智能体系如何为病毒规划全新的遗传暗码。随后,团队经过化学组成手法,将其间 302 种规划计划打印成 DNA 链,并将其与大肠杆菌触摸。作用显现,在这些人工智能生成的病毒中,有 16 种成功完成了自我仿制,并摧毁了作为宿主的细菌。

“亲眼看到这种由人工智能生成的病毒球体,的确令人惊叹。”Arc 研讨所相关试验室的负责人布莱恩·希(Brian Hie)表明,这些病毒就是在该试验室被发明出来的。

“埃沃”(Evo):从数百万病毒基因组中学习

该项意图中心是一款名为“埃沃”(Evo)的人工智能体系,其运作形式相似于大言语模型,但其练习数据并非文本,而是生物学相关信息。详细而言,“埃沃”并非从书本和文章中学习,而是以约 200 万个噬菌体基因组为练习资料。在本次研讨中,研讨人员给“埃沃”设定的使命是规划 phiX174 噬菌体的变异体。phiX174 是一种结构简略的噬菌体,仅包括 11 个基因,其 DNA 序列长度约为 5000 个碱基。

纽约大学朗格尼医学中心的生物学家杰夫·博伊克(Jef Boeke)以为,虽然从严厉的科学界说来看,病毒并不归于“生命体”,但这项研讨仍是人工智能规划生命范畴的“令人形象深入的第一步”。他指出,该人工智能体系的体现“好得出人意料”,其规划计划也具有“立异性”,其对基因次序和摆放办法做出了人类科学家从未设想过的调整。

不过,并非一切人都对这项作用持肯定情绪。曾首先展开组成 DNA 研讨的科学家 J·克雷格·文特尔(J. Craig Venter)以为,这种办法“本质上仅仅一种速度更快的试错试验”。他地点的试验室此前也曾经过相似流程组成细胞,但其时需求经过人工检索科学文献来挑选计划,进程耗时且功率低下。

技能的潜力与风险并存

这项技能或许具有重要的使用远景。长期以来,医师们一直在探究将噬菌体疗法用于医治多重耐药菌感染。此外,病毒在基因医治中也扮演着要害人物,可作为载体将新基因输送到人体细胞内。而人工智能规划的病毒有望让这两种医治办法的作用得到明显提高。

但是,该技能的风险相同不容忽视。虽然研讨团队在练习“埃沃”时,特意避开了人类病原体相关数据,但文特尔仍对潜在风险表达了“殷切忧虑”。他提出,若将相同技能用于规划天花、炭疽等风险病毒,或许会引发严重后果。“我以为在一个范畴有必要采纳极点慎重的情绪,那就是任何病毒增强研讨,尤其是当这种研讨具有随机性、无法预知终究作用时。”他着重道。

此外,将该技能推广使用于活细胞的难度会大幅添加。以大肠杆菌为例,其 DNA 总量约为 phiX174 噬菌体的 1000 倍。博伊克正告称:“若要规划活细胞的基因组,其杂乱程度将从‘惊人’飙升至远超‘世界中亚原子粒子数量’的水平。”

虽然面对上述应战,银杏生物工作室(Ginkgo Bioworks)首席执行官贾森·凯利(Jason Kelly)仍建议,推进人工智能规划细胞的研讨应成为国家重点使命。他设想树立自动化试验室,继续测验人工智能生成的基因组规划计划,并将测验作用反馈给模型以优化功能。“细胞是一切生命的根本构成单位,因而完成这一方针将成为一项国家级的科学里程碑。”他表明,“美国应保证在这一范畴首先获得打破。”

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