AI设计病毒技术实现细菌靶向清除

研究人员利用类似ChatGPT的AI模型成功生成功能性病毒基因组,其中16种人工设计的噬菌体在实验中成功复制并杀死大肠杆菌。这项技术通过训练200万个噬菌体基因组数据,展示了AI在合成生物学领域的突破性应用,为新型疗法开发开辟道路。

AI生成功能性病毒基因组取得突破

人工智能不仅能绘制猫咪图片和撰写邮件,如今更进阶到能够编写功能性基因组。某研究团队宣布利用AI设计了新型病毒遗传密码,并成功使部分病毒实现复制和细菌清除功能。

技术实现路径

研究团队采用名为Evo的AI模型(工作原理与ChatGPT等大语言模型类似),通过训练200万个噬菌体病毒基因组数据,生成新型基因序列。研究人员将302个AI设计的基因组化学合成为DNA链,与大肠杆菌混合后观察到细菌死亡现象。电子显微镜图像显示这些病毒颗粒呈现模糊点状结构。

实验成果与意义

  • 成功比例:302个设计中16个具备功能性,成功率约5.3%
  • 基因组特征:AI设计了包含新基因、截短基因及不同基因排列顺序的病毒
  • 应用前景:为噬菌体疗法和基因治疗载体开发提供新思路

技术局限性

  • 当前仅针对含11个基因的phiX174噬菌体(约5000个DNA碱基)
  • 更大基因组(如大肠杆菌含百万级碱基)的设计仍面临巨大复杂性挑战
  • 病毒不属于生命体,尚不能称为“AI设计生命”

行业观点

某专家指出该方法本质是“加速版的试错实验”,但承认其效率优势。2024年该技术相关研究已获得诺贝尔奖,投资者正投入数十亿美元推动AI药物研发。有机构建议建立自动化实验室实现“设计-测试-优化”闭环。

生物安全考量

研究人员强调未训练AI涉及人类病原体,但专家提醒需警惕该技术被用于增强天花、炭疽等危险病毒的潜在风险。建议对随机性病毒增强研究采取极端谨慎态度。

未来展望

尽管复杂生命体的全基因组设计仍存在技术障碍,但行业领袖认为实现细胞级工程化将是“国家级的科学里程碑”,建议通过自动化实验室加速技术突破。

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