AI首次设计完整基因组产出新型噬菌体

据IT之家报道，英国BBC发布博文称，美国斯坦福大学研究人员使用AI技术在实验室环境下设计出可复现、具备完整功能的全新病毒。研究人员表示，这是AI首次成功设计完整基因组，此次产出的16种新型病毒用于感染细菌，不会对人类构成威胁。

在接受BBC采访时，斯坦福大学助理教授布莱恩·希（Brian Hie）表示，AI此前已用于设计新型抗生素，不过从技术上衡量，从零开始设计可存活病毒难度更高。科研团队表示，其工作方式类似于ChatGPT等大语言模型，只不过大语言模型预测文本序列，而团队开发使用的Evo1和Evo2模型用于预测“生命语言”。

在模型训练方面，科研团队表示相关数据来自病毒、细菌、植物和人类的遗传代码；团队随后通过微调（Fine-tuning）模型，让其设计产出噬菌体。噬菌体是只感染特定细菌物种的病毒。在大语言模型中，微调是指使用任务特有的数据集，进一步训练经过预训练的大语言模型。预训练模型已经学习了很多一般信息，而微调有助于使它专精于特定领域。

为验证AI设计是否有效，斯坦福研究人员挑选了302个最有潜力的AI设计，并在实验室合成。结果显示，其中16个设计能有效杀死大肠杆菌。此次研究中的噬菌体遗传代码长度约为5400个碱基对。相比之下，最小活细胞基因组约为500000个碱基对，人类基因组为30亿个碱基对。

开发新型噬菌体可能为抗生素耐药感染提供新治疗路径。报道指出，噬菌体疗法被视为应对细菌感染上升趋势的潜在方案，尤其适用于无法用抗生素治疗的感染。这项突破也显示AI已具备设计自然界之外新生物系统的能力。Hie认为，这项能力可能通过开发新药物和新疗法，大幅改善人类健康。

西班牙庞培法布拉大学合成生物学实验室教授Marc Güell表示，这项研究是“非常重要的转折点”，因为“历史上首次，人类开始在计算机上设计生物学”。他称，这让人们可以想象更多应对人类重大挑战的可能性，包括开发用于治疗疾病的噬菌体、治疗遗传疾病的酶，以及可用于免疫疗法的抗体。