潘多拉的盒子打開了？AI首次設(shè)計出能殺死生命的病毒

根據(jù)一項近日發(fā)表在bioRxiv預(yù)印本服務(wù)器上的新研究，一個來自斯坦福大學(xué)的研究團隊利用AI首次設(shè)計出能殺死生命的病毒，下面我們就來看看這到底是怎么回事。

據(jù)了解，此次由AI設(shè)計的是一種被稱為噬菌體的病毒，從這個名字就可以看到，這種病毒的攻擊目標其實就是地球上那些非常微小的生命體——細菌。

噬菌體的結(jié)構(gòu)很簡單，說白了就是一個蛋白質(zhì)組成的外殼，里面包裹著一段攜帶著基因信息的遺傳物質(zhì)（DNA或者RNA），基本上，每一種噬菌體都有只會攻擊特定類型的細菌。

（↑噬菌體攻擊細菌）

它們攻擊細菌的過程可以簡單地描述為，在遇到目標之后，它們會附著在細菌的表面，然后把自己的遺傳物質(zhì)注入細菌內(nèi)部，進而控制細菌細胞的生物合成活動，讓其大量復(fù)制自己。

當細菌內(nèi)部的噬菌體數(shù)量足夠多時，它們就會釋放一種能溶解細菌細胞壁的酶，細胞壁一旦溶解，細菌就會裂解，其中的噬菌體就會被大量地釋放出來，然后它們再去“尋找”下一個目標。

此次研究使用了一種被稱為“基因組語言模型”的AI，在開始設(shè)計之前，研究人員先讓它“閱讀”了大量已知噬菌體的基因序列，讓其掌握了其基因序列的“語法規(guī)則”。

（基因序列由A、T、C、G四個堿基組成，你可以把它們想象成描述基因信息的4個“字母”）

在此之后，研究人員給了AI一個任務(wù)：以一種名為“ΦX174”的噬菌體作為模板，設(shè)計出功能與之類似的但基因序列全新的噬菌體。

研究人員表示，“ΦX174”是一種專攻大腸桿菌的噬菌體，其基因組只有5386個堿基對，早在1977年的時候，它們的基因序列就被完全測序，被普通認為是一種簡單且安全的病毒。

不得不說，AI的效率確實很高，在接到任務(wù)后，它一口氣給出了數(shù)以千計的“設(shè)計藍圖”，但研究人員很快發(fā)現(xiàn)，這些“設(shè)計藍圖”中大多數(shù)都是不合格的，其中存在著明顯的錯誤。

不過在經(jīng)過精心篩選之后，研究人員還是在其中找出了300多種看上去應(yīng)該可以用的，接下來，他們根據(jù)這些“設(shè)計藍圖”，通過化學(xué)方法合成出相應(yīng)的遺傳物質(zhì)，并將其注入用于實驗的大腸桿菌細胞之內(nèi)。

結(jié)果表明，在這些由AI設(shè)計的遺傳物質(zhì)中，有16種真的能控制細菌細胞的生物合成活動，并讓其批量“制造”出了能感染并裂解宿主細胞的噬菌體，更引人注目的是，在它們之中，有些噬菌體在某些方面甚至還優(yōu)于作為模板的“ΦX174”。

看到這里，相信大家都會擔心，這算不算是潘多拉的盒子打開了？畢竟在AI首次設(shè)計出能殺死生命的病毒之后，它也有可能設(shè)計出能威脅到人類的病毒。我們接著看。

根據(jù)研究人員的描述，此次研究并不是我們想象中的那種不考慮后果的瘋狂實驗，而是為了解決一個日益嚴峻的問題，即：細菌對抗生素越來越強的耐藥性。

自從抗生素被發(fā)現(xiàn)以來，人類在對抗細菌感染方面取得了巨大的成就，但細菌的演化速度快得驚人，隨著時間的推移，細菌對抗生素的耐藥性也在不斷提升，如果不能對其進行有效的遏制，將有可能出現(xiàn)幾乎不怕任何抗生素的“超級細菌”，進而對人類形成巨大的威脅。

所以我們有必要在這種可怕的“超級細菌”出現(xiàn)之前找到應(yīng)對之策，而噬菌體就是一個可選項，畢竟這種病毒專門攻擊特定類型的細菌，在AI的幫助下，我們可以高效地設(shè)計出能夠?qū)μ囟毦M行“精準打擊”的噬菌體，如此一來，就算“超級細菌”真的出現(xiàn)了，我們也有殺死它們的武器。

另一方面，此次研究使用了非常嚴格的預(yù)防措施，研究人員聲明，他們沒有用任何能夠?qū)θ祟愋纬赏{的基因序列來訓(xùn)練AI，也就是說，這個AI并沒有能力設(shè)計出能威脅到人類的病毒。

再說了，這項研究的公開發(fā)表，也可以視為是一種安全保障，因為它讓全世界的人類都能看到這種技術(shù)的出現(xiàn)，如此一來，我們就可以在這種技術(shù)發(fā)展到足以威脅人類之前，就做好相應(yīng)的防范措施，這樣的情況，當然比讓這種技術(shù)在某個角落里不受監(jiān)管地秘密發(fā)展要安全得多。

所以就目前的情況來看，我們不必為此太過擔心。畢竟技術(shù)的進步總是伴隨著新的挑戰(zhàn)，而人類文明也總是在應(yīng)對不同的挑戰(zhàn)中不斷進步。

參考資料：Generative design of novel bacteriophages with genome language models，Preprint at bioRxiv，doi.org/10.1101/2025.09.12.675911 (2025)