“病毒也能AI設計?”沒錯,這事兒真的發生了,而且就在斯坦福大學的實驗室里。
一批從來沒在自然界出現過、完全由人工智能“敲代碼”寫出來的病毒,正兒八經地培養出來了。它們的目標只有一個——消滅耐藥大腸桿菌。9月17日,相關論文上線bioRxiv,雖然還沒經過同行評議,但圈里已經炸開了鍋。nature雜志已率先發表news文章!
![]()
“寫”個病毒有多難?
過去,AI頂多幫忙設計個DNA片段、蛋白質小部件。這回,斯坦福團隊直接讓AI“寫出來”——一整條病毒基因組,5 386個堿基、11個基因,還得保證能感染、能復制、能殺菌。
模板用的是最簡潔的ΦX174噬菌體。團隊先讓模型Evo 1、Evo 2刷完200萬條噬菌體基因組“題庫”,再專門訓練怎么生成能收拾大腸桿菌的版本。
它們不是進化產物,而是人工智能一行行代碼“寫”出來的生命藍圖。這批病毒能精準識別并殺死多種耐藥大腸桿菌,為日益嚴重的抗生素耐藥危機提供了全新武器。
“這是AI第一次連貫地寫出基因組級別的序列。”論文通訊作者、斯坦福計算生物學家Brian Hie說。他的同事Samuel King進一步展望:“下一步,就是AI生成完整生命體——當然,還需要大量實驗突破。”
從代碼到噬菌體
AI一口氣生成了數萬條候選基因組。經過層層過濾,302條被判定“理論上可行”;化學合成后,它們被送入大腸桿菌體內“孵化”。最終,16株全新噬菌體成功復制、裂解宿主,其中“雞尾酒”組合甚至能殺死野生ΦX174奈何不了的三種耐藥菌株。
“結果出乎意料,”King回憶,“這意味著AI有望在噬菌體療法中成為加速器。”
![]()
安全與倫理:提前系好“安全帶”
AI設計病毒是否會打開“潘多拉魔盒”?論文共同作者、海德堡大學生物物理學家Kerstin G?pfrich指出,“雙重用途”困境并非AI獨有,“任何生物突破都可能被濫用,關鍵是如何建立治理框架”。
團隊已主動設置多重防火墻:
訓練數據剔除所有真核病毒,確保模型不會“自學”出感染人類的病毒;
實驗選用的大腸桿菌及ΦX174均為實驗室安全菌株,有數十年安全使用記錄;
全程在美國國立衛生研究院(NIH)生物安全指南下操作。
冷泉港實驗室計算生物學家Peter Koo認為,這套“AI+實驗過濾”的閉環流程,為今后更復雜的基因組設計提供了可復制的范式。
未來展望
抗生素耐藥每年造成全球逾百萬死亡。傳統噬菌體療法受限于天然噬菌體譜窄、篩選周期長,而AI可在幾小時內“量身定制”新病毒,大幅縮短研發時間。Hie透露,團隊已著手針對肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌等“超級細菌”展開新一輪設計。
從AI寫蛋白,到AI寫基因組,再到AI寫生命——合成生物學正邁入“生成式時代”。正如G?pfrich所言:“這是一個即將爆發的領域,而我們剛剛看見第一束光。”
https://www.nature.com/articles/d41586-025-03055-y
主編微信
注:添加微信請備注單位+研究
長期接受各實驗室最新研究新聞投稿!
歡迎加入微信學科群:病毒學群,AI制藥群、免疫學群、碩博交流群和醫藥投資交流群(微信群審核要求較高,請各位添加主編后主動備注單位研究方向)
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.