Các nhà nghiên cứu tại Đại học Stanford và tổ chức phi lợi nhuận Arc Institute đã đạt được một cột mốc quan trọng trong lĩnh vực sinh học tính toán khi tạo ra loại virus đầu tiên được thiết kế hoàn toàn bằng AI có khả năng lây nhiễm và tiêu diệt vi khuẩn.
Nhóm đã đào tạo một mô hình AI tiên tiến có tên Evo, hoạt động theo cùng nguyên tắc với các mô hình ngôn ngữ lớn (LLM) như ChatGPT, trên tập dữ liệu gồm hai triệu bộ gen vi-rút, trang bị cho mô hình này khả năng hiểu cấu trúc vi-rút, tương tác gen và các hạn chế chức năng.
Sử dụng mô hình này, các nhà khoa học giao cho Evo nhiệm vụ thiết kế các loại virus hoàn toàn mới từ đầu, tạo ra 302 thiết kế độc đáo, trong đó 16 thiết kế được xác nhận là có chức năng trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, chứng minh khả năng của AI trong việc tạo ra các hệ thống sinh học khả thi chưa từng tồn tại trước đây.
Những loại virus do AI tạo ra này mang tới 392 đột biến chưa từng được quan sát thấy trong tự nhiên, bao gồm cả sự kết hợp các yếu tố di truyền mà các nhà nghiên cứu trước đây đã thử nhưng không thể lắp ráp bằng các kỹ thuật kỹ thuật thông thường.
Điều thú vị là khi vi khuẩn phát triển khả năng kháng lại virus tự nhiên, virus do AI thiết kế có thể vượt qua được khả năng phòng vệ này chỉ trong vài ngày, trong khi các loại virus truyền thống lại không có hiệu quả.
Một loại virus tổng hợp đặc biệt đáng chú ý đã thành công trong việc kết hợp một thành phần protein quan trọng từ một loại virus có họ hàng xa, một thành tựu mà các nhà khoa học đã không thể thực hiện trong nhiều năm mặc dù đã nhiều lần thử sử dụng các phương pháp kỹ thuật di truyền tiêu chuẩn.
Virus được thiết kế bằng AI đánh dấu kỷ nguyên mới trong kỹ thuật bộ gen
Sự phát triển của những loại virus do AI thiết kế này báo hiệu sự khởi đầu của một kỷ nguyên mới trong nghiên cứu khoa học, nơi các công cụ tính toán có thể vượt ra ngoài việc đọc và ghi bộ gen để chủ động thiết kế chúng. Như Viện Arc đã nhấn mạnh, "điều này đại diện cho một chương mới trong khả năng thiết kế sinh học ở cấp độ nền tảng của chúng ta."
Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng AI của họ cố tình không được đào tạo về các loại virus lây nhiễm cho người. Tuy nhiên, công nghệ này tiềm ẩn những rủi ro cố hữu, vì nó có thể được những người khác áp dụng - dù vì tò mò, hứng thú khoa học hay mục đích xấu - để khám phá các tác nhân gây bệnh ở người và tạo ra các mức độ độc lực mới.
Hơn nữa, khả năng AI tạo ra bộ gen hoàn chỉnh cho các sinh vật phức tạp hơn vẫn còn chưa chắc chắn, và hiện tại vẫn chưa có phương pháp đơn giản nào để kiểm tra các thiết kế như vậy. Không giống như một số loại virus có thể được kích hoạt trực tiếp từ một chuỗi DNA , các sinh vật lớn hơn như vi khuẩn, động vật có vú hoặc con người đòi hỏi những sửa đổi di truyền gia tăng trên các tế bào hiện có, một quá trình vẫn chậm và tốn nhiều công sức.
Bất chấp những thách thức này, các nhà khoa học cho rằng việc theo đuổi hướng nghiên cứu này là rất quan trọng. Họ hình dung ra những phòng thí nghiệm tự động, nơi các bộ gen do AI tạo ra có thể được đề xuất, thử nghiệm thực nghiệm và tinh chỉnh thông qua phản hồi lặp lại, có khả năng đẩy nhanh quá trình phát triển và hiểu biết về các hệ thống sinh học phức tạp.
Bài đăng Stanford và Viện Arc tạo ra loại virus đầu tiên được thiết kế bằng AI có khả năng lây nhiễm vi khuẩn xuất hiện đầu tiên trên Metaverse Post .
