
美國史丹佛大學(Stanford University)與加州研究機構Arc Institute研究團隊,在《科學》(Science)期刊發表最新成果,利用生成式人工智慧設計出自然界未曾存在的新型噬菌體(Bacteriophage),並成功在實驗室中殺死大腸桿菌。研究被視為人工智慧結合合成生物學的重要突破,但也引發外界對生物安全的討論。
研究團隊開發的Evo 2模型,運作原理與大型語言模型相似,不同之處在於模型學習的是DNA等遺傳序列,而非文字內容。研究人員先利用大量病毒、細菌、植物及人類基因資料訓練模型,再透過微調讓人工智慧具備設計噬菌體基因組的能力。
團隊從人工智慧產生的大量候選序列中挑選302個進行合成與測試,最終有16種成功感染並清除大腸桿菌,效果甚至優於作為設計基礎的天然噬菌體ΦX174(Phi X-174)。由於這類噬菌體僅會感染細菌,因此研究人員表示,不會對人體造成感染風險。
研究主持人布萊恩.海伊(Brian Hie)指出,過去人工智慧多應用於新藥或抗生素設計,而此次則是首次從零開始生成具完整功能的病毒基因組,象徵生成式人工智慧已具備設計全新生物系統的能力。
隨著抗生素抗藥性問題持續惡化,噬菌體療法(Phage Therapy)近年再度受到重視。由於噬菌體能精準攻擊特定細菌,被視為對抗多重抗藥性病原的潛在替代方案,未來有望應用於感染治療及相關生物醫學領域。
不過,這項成果也引發生物防護專家的憂慮。約翰霍普金斯大學(Johns Hopkins University)衛生安全中心學者指出,目前全球對生成式人工智慧設計基因組的治理機制仍不足,若技術遭不當利用,可能增加危險病原體甚至生物武器的研發風險。
研究團隊表示,已將可能感染人類、動物及植物的病毒排除於訓練資料之外,所有實驗也都在符合安全規範的實驗室完成。不過,由於Evo 2採開源方式發布,外界仍認為未來除持續推動醫療創新外,也應同步強化DNA合成篩檢、研究倫理及生物安全監管,才能兼顧科技發展與公共安全。【記者 鄒弘整理報導】