斯坦福大学和非营利组织Arc 研究所的研究人员创造了第一种完全由人工智能设计的能够感染和杀死细菌的病毒，在计算生物学领域取得了重大里程碑。
该团队在包含 200 万个病毒基因组的数据集上训练了一个名为 Evo 的先进人工智能模型，该模型的工作原理与 ChatGPT 等大型语言模型 (LLM) 相同，使其能够理解病毒结构、基因相互作用和功能限制。
利用该模型，科学家们要求 Evo 从头开始设计全新的病毒，最终设计出 302 种独特的病毒，其中 16 种在实验室测试中被证实具有功能性，证明了人工智能能够创造出以前从未存在过的可行生物系统。
这些人工智能生成的病毒携带多达 392 种在自然界中从未观察到的突变，包括研究人员之前尝试使用传统工程技术组装但失败的遗传元素组合。
有趣的是，当细菌进化出对天然病毒的抵抗力时，人工智能设计的病毒能够在几天内克服这些防御，而传统病毒则变得无效。
一种特别值得注意的合成病毒成功地整合了远亲病毒的关键蛋白质成分，尽管科学家多年来多次尝试使用标准基因工程方法，但仍然未能实现这一成就。
人工智能设计的病毒标志着基因组工程的新时代
这些AI设计病毒的研发标志着科学研究新时代的到来，计算工具不再局限于读取和编写基因组，而是可以主动设计基因组。正如Arc研究所所强调的那样，“这代表着我们在基础层面上改造生物学的能力翻开了新的篇章。”
研究人员强调，他们的人工智能有意不针对感染人类的病毒进行训练。然而，这项技术本身也存在风险，因为它可能被他人利用——无论是出于好奇心、科学兴趣还是恶意——来探索人类病原体，并制造出新的毒力水平。
此外，人工智能能否为更复杂的生物体生成完整的基因组仍不确定，目前也没有直接的方法来测试此类设计。与某些可以直接从DNA链激活的病毒不同，细菌、哺乳动物或人类等较大的生物体需要对现有细胞进行渐进式的基因改造，而这个过程仍然缓慢且耗费人力。
尽管面临诸多挑战，科学家们仍然认为，开展这方面的研究至关重要。他们设想在自动化实验室中，人工智能生成的基因组可以被提出、实验测试，并通过迭代反馈进行改进，从而有可能加速复杂生物系统的开发和理解。
