根據(jù)一項(xiàng)近日發(fā)表在bioRxiv預(yù)印本服務(wù)器上的新研究，一個(gè)來自斯坦福大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)利用AI首次設(shè)計(jì)出能殺死生命的病毒，下面我們就來看看這到底是怎么回事。

據(jù)了解，此次由AI設(shè)計(jì)的是一種被稱為噬菌體的病毒，從這個(gè)名字就可以看到，這種病毒的攻擊目標(biāo)其實(shí)就是地球上那些非常微小的生命體——細(xì)菌。

噬菌體的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，說白了就是一個(gè)蛋白質(zhì)組成的外殼，里面包裹著一段攜帶著基因信息的遺傳物質(zhì)（DNA或者RNA），基本上，每一種噬菌體都有只會(huì)攻擊特定類型的細(xì)菌。

（↑噬菌體攻擊細(xì)菌）

它們攻擊細(xì)菌的過程可以簡(jiǎn)單地描述為，在遇到目標(biāo)之后，它們會(huì)附著在細(xì)菌的表面，然后把自己的遺傳物質(zhì)注入細(xì)菌內(nèi)部，進(jìn)而控制細(xì)菌細(xì)胞的生物合成活動(dòng)，讓其大量復(fù)制自己。

當(dāng)細(xì)菌內(nèi)部的噬菌體數(shù)量足夠多時(shí)，它們就會(huì)釋放一種能溶解細(xì)菌細(xì)胞壁的酶，細(xì)胞壁一旦溶解，細(xì)菌就會(huì)裂解，其中的噬菌體就會(huì)被大量地釋放出來，然后它們?cè)偃ァ皩ふ摇毕乱粋€(gè)目標(biāo)。

此次研究使用了一種被稱為“基因組語言模型”的AI，在開始設(shè)計(jì)之前，研究人員先讓它“閱讀”了大量已知噬菌體的基因序列，讓其掌握了其基因序列的“語法規(guī)則”。

（基因序列由A、T、C、G四個(gè)堿基組成，你可以把它們想象成描述基因信息的4個(gè)“字母”）

在此之后，研究人員給了AI一個(gè)任務(wù)：以一種名為“ΦX174”的噬菌體作為模板，設(shè)計(jì)出功能與之類似的但基因序列全新的噬菌體。

研究人員表示，“ΦX174”是一種專攻大腸桿菌的噬菌體，其基因組只有5386個(gè)堿基對(duì)，早在1977年的時(shí)候，它們的基因序列就被完全測(cè)序，被普通認(rèn)為是一種簡(jiǎn)單且安全的病毒。

不得不說，AI的效率確實(shí)很高，在接到任務(wù)后，它一口氣給出了數(shù)以千計(jì)的“設(shè)計(jì)藍(lán)圖”，但研究人員很快發(fā)現(xiàn)，這些“設(shè)計(jì)藍(lán)圖”中大多數(shù)都是不合格的，其中存在著明顯的錯(cuò)誤。

不過在經(jīng)過精心篩選之后，研究人員還是在其中找出了300多種看上去應(yīng)該可以用的，接下來，他們根據(jù)這些“設(shè)計(jì)藍(lán)圖”，通過化學(xué)方法合成出相應(yīng)的遺傳物質(zhì)，并將其注入用于實(shí)驗(yàn)的大腸桿菌細(xì)胞之內(nèi)。

結(jié)果表明，在這些由AI設(shè)計(jì)的遺傳物質(zhì)中，有16種真的能控制細(xì)菌細(xì)胞的生物合成活動(dòng)，并讓其批量“制造”出了能感染并裂解宿主細(xì)胞的噬菌體，更引人注目的是，在它們之中，有些噬菌體在某些方面甚至還優(yōu)于作為模板的“ΦX174”。

看到這里，相信大家都會(huì)擔(dān)心，這算不算是潘多拉的盒子打開了？畢竟在AI首次設(shè)計(jì)出能殺死生命的病毒之后，它也有可能設(shè)計(jì)出能威脅到人類的病毒。我們接著看。

根據(jù)研究人員的描述，此次研究并不是我們想象中的那種不考慮后果的瘋狂實(shí)驗(yàn)，而是為了解決一個(gè)日益嚴(yán)峻的問題，即：細(xì)菌對(duì)抗生素越來越強(qiáng)的耐藥性。

自從抗生素被發(fā)現(xiàn)以來，人類在對(duì)抗細(xì)菌感染方面取得了巨大的成就，但細(xì)菌的演化速度快得驚人，隨著時(shí)間的推移，細(xì)菌對(duì)抗生素的耐藥性也在不斷提升，如果不能對(duì)其進(jìn)行有效的遏制，將有可能出現(xiàn)幾乎不怕任何抗生素的“超級(jí)細(xì)菌”，進(jìn)而對(duì)人類形成巨大的威脅。

所以我們有必要在這種可怕的“超級(jí)細(xì)菌”出現(xiàn)之前找到應(yīng)對(duì)之策，而噬菌體就是一個(gè)可選項(xiàng)，畢竟這種病毒專門攻擊特定類型的細(xì)菌，在AI的幫助下，我們可以高效地設(shè)計(jì)出能夠?qū)μ囟?xì)菌進(jìn)行“精準(zhǔn)打擊”的噬菌體，如此一來，就算“超級(jí)細(xì)菌”真的出現(xiàn)了，我們也有殺死它們的武器。

另一方面，此次研究使用了非常嚴(yán)格的預(yù)防措施，研究人員聲明，他們沒有用任何能夠?qū)θ祟愋纬赏{的基因序列來訓(xùn)練AI，也就是說，這個(gè)AI并沒有能力設(shè)計(jì)出能威脅到人類的病毒。

再說了，這項(xiàng)研究的公開發(fā)表，也可以視為是一種安全保障，因?yàn)樗屓澜绲娜祟惗寄芸吹竭@種技術(shù)的出現(xiàn)，如此一來，我們就可以在這種技術(shù)發(fā)展到足以威脅人類之前，就做好相應(yīng)的防范措施，這樣的情況，當(dāng)然比讓這種技術(shù)在某個(gè)角落里不受監(jiān)管地秘密發(fā)展要安全得多。

所以就目前的情況來看，我們不必為此太過擔(dān)心。畢竟技術(shù)的進(jìn)步總是伴隨著新的挑戰(zhàn)，而人類文明也總是在應(yīng)對(duì)不同的挑戰(zhàn)中不斷進(jìn)步。

參考資料：Generative design of novel bacteriophages with genome language models，Preprint at bioRxiv，doi.org/10.1101/2025.09.12.675911 (2025)