美國加州一支科研團隊近日宣布，通過人工智能技術(shù)成功設(shè)計出具有殺菌功能的病毒，這項被稱作“首個完整基因組生成式設(shè)計”的成果，標(biāo)志著人工智能在生命形式設(shè)計領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步。研究由斯坦福大學(xué)與Arc研究所聯(lián)合完成，相關(guān)成果以預(yù)印本論文形式公開，詳細(xì)闡述了人工智能系統(tǒng)如何為病毒構(gòu)建全新遺傳密碼。

研究團隊開發(fā)了一套基于人工智能的病毒設(shè)計系統(tǒng)，其核心是名為“埃沃”的算法模型。與傳統(tǒng)依賴文本數(shù)據(jù)訓(xùn)練的大語言模型不同，“埃沃”通過分析約200萬個噬菌體基因組進行學(xué)習(xí)，重點針對結(jié)構(gòu)簡單的phiX174噬菌體展開設(shè)計。這種噬菌體僅含11個基因，DNA序列長度約5000個堿基，為算法提供了理想的實驗對象。

在實驗過程中，人工智能系統(tǒng)生成了數(shù)百種病毒設(shè)計方案，研究人員通過化學(xué)合成技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為DNA鏈，并與大腸桿菌進行接觸測試。結(jié)果顯示，302種設(shè)計方案中有16種成功實現(xiàn)自我復(fù)制，并有效摧毀了宿主細(xì)菌。Arc研究所實驗室負(fù)責(zé)人布萊恩·希表示，親眼見證人工智能創(chuàng)造的病毒球體完成殺菌過程，令人深感震撼。

紐約大學(xué)朗格尼醫(yī)學(xué)中心生物學(xué)家杰夫·博伊克指出，盡管病毒在嚴(yán)格科學(xué)定義上不屬于生命體，但這項研究仍是人工智能設(shè)計生命領(lǐng)域的重要突破。他特別強調(diào)，“埃沃”系統(tǒng)展現(xiàn)出的創(chuàng)新性遠超預(yù)期，其設(shè)計的基因排列方式包含許多人類科學(xué)家未曾設(shè)想的組合，這種突破傳統(tǒng)認(rèn)知的設(shè)計能力具有特殊價值。

然而，這項技術(shù)也引發(fā)了科學(xué)界的爭議。合成生物學(xué)先驅(qū)J·克雷格·文特爾認(rèn)為，當(dāng)前方法本質(zhì)上仍是加速版的試錯實驗。他以自身實驗室經(jīng)驗為例，指出傳統(tǒng)研究需要人工檢索大量科學(xué)文獻篩選方案，過程耗時且效率低下，而人工智能確實提升了研究速度，但尚未達到質(zhì)的飛躍。

技術(shù)應(yīng)用的雙刃劍效應(yīng)在該研究中體現(xiàn)得尤為明顯。支持者認(rèn)為，人工智能設(shè)計的病毒在醫(yī)療領(lǐng)域具有廣闊前景：噬菌體療法可針對多重耐藥菌感染提供新方案，基因治療中病毒載體也能因此獲得優(yōu)化。但反對者警告，若將相同技術(shù)應(yīng)用于設(shè)計天花、炭疽等高危病毒，可能引發(fā)災(zāi)難性后果。研究團隊雖刻意避開人類病原體數(shù)據(jù)，但技術(shù)濫用的潛在風(fēng)險仍引發(fā)擔(dān)憂。

技術(shù)推廣面臨的實際困難同樣不容忽視。以大腸桿菌為例，其基因組規(guī)模是phiX174噬菌體的千倍，設(shè)計復(fù)雜度呈指數(shù)級增長。博伊克形象地比喻，從設(shè)計簡單病毒到構(gòu)建完整細(xì)胞基因組，復(fù)雜程度將從“驚人”躍升至“超越宇宙亞原子粒子數(shù)量”的級別。這種技術(shù)鴻溝使得當(dāng)前成果距離實際應(yīng)用仍有漫長道路。

盡管存在爭議，銀杏生物工作室首席執(zhí)行官賈森·凱利仍呼吁將人工智能細(xì)胞設(shè)計列為國家戰(zhàn)略。他提議建立自動化實驗室，通過持續(xù)測試人工智能生成的基因組方案，并將實驗數(shù)據(jù)反饋優(yōu)化模型性能。在他看來，細(xì)胞作為生命的基本單位，實現(xiàn)人工智能自主設(shè)計細(xì)胞將成為具有里程碑意義的科學(xué)突破，美國應(yīng)爭取在這個新興領(lǐng)域保持領(lǐng)先地位。