AI首次从零生成功能性噬菌体
最新一期《科学》杂志发表研究显示，美国科学家利用人工智能（AI）系统，从零开始设计出完整且功能正常的一种病毒——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。该成果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与弧形研究所等机构人员共同完成。他们将此前开发的、曾引起轰动的Evo基因组语言模型，结合计算生物学方法和实验筛选技术，生成了完整的噬菌体基因组。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。
团队以研究较为充分的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。更值得关注的是，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了重要一步。此前，由于基因、调控序列及其他遗传元件之间存在着极为复杂的相互作用关系，从零开始设计功能性基因组一直面临巨大困难。随着DNA测序和合成技术的不断进步，读取和书写完整基因组的能力越来越强，但设计具备完整功能的基因组仍然是科学界面临的重大挑战。
团队同时指出，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。他们认为，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。
在同期发表的相关评论中专家指出，问题已经不是生成式病毒基因组的设计是否会出现，而是社会能否建立起有效的监督机制，使这类技术的益处得以发挥，同时防止其被用于造成严重伤害。
最新一期《科学》杂志发表研究显示，美国科学家利用人工智能（AI）系统，从零开始设计出完整且功能正常的一种病毒——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。该成果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与弧形研究所等机构人员共同完成。他们将此前开发的、曾引起轰动的Evo基因组语言模型，结合计算生物学方法和实验筛选技术，生成了完整的噬菌体基因组。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。
团队以研究较为充分的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。更值得关注的是，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了重要一步。此前，由于基因、调控序列及其他遗传元件之间存在着极为复杂的相互作用关系，从零开始设计功能性基因组一直面临巨大困难。随着DNA测序和合成技术的不断进步，读取和书写完整基因组的能力越来越强，但设计具备完整功能的基因组仍然是科学界面临的重大挑战。
团队同时指出，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。他们认为，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。
在同期发表的相关评论中专家指出，问题已经不是生成式病毒基因组的设计是否会出现，而是社会能否建立起有效的监督机制，使这类技术的益处得以发挥，同时防止其被用于造成严重伤害。
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