最新一期《科学》杂志发表的研究显示,美国科学家利用人工智能系统从零开始设计出完整且功能正常的病毒——噬菌体,并在实验中验证了这些人工设计的噬菌体能够有效对抗细菌。这标志着人们已迈入生成式基因组设计时代,但此类技术带来的生物安全问题也不容忽视。
这项突破由美国斯坦福大学研究团队完成。噬菌体是一类专门感染细菌的病毒,在生物技术和细菌感染治疗领域具有重要价值。研究团队以ΦX174噬菌体为模型,通过计算手段设计了数百个候选基因组,随后通过实验从中识别出16个具有功能的人工噬菌体。这些工程噬菌体的基因序列和结构存在明显差异。
实验结果显示,部分工程噬菌体的性能与自然界存在的同类噬菌体相当。一些新设计的噬菌体能够克服两种对ΦX174噬菌体产生耐药性的大肠杆菌菌株的抗药性。
这一成果标志着AI引导的基因组设计向前迈出重要一步。研究团队指出,AI设计和合成具备功能的生成式病毒基因组也带来了不可忽视的生物安全问题。未来从事全基因组设计工作的团队应当在项目全周期内咨询安全领域的专业人士。现有的安全框架经过调整后可以适用于生成式基因组学领域,同时在模型层面设置保护措施,例如将敏感的病毒序列排除在训练数据之外,也有助于降低潜在风险。