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美国研究人员近日在美国《科学》杂志上发表的新研究说，他们利用人工智能（AI）设计出了全新、具有完整功能并能够在实验室中复制的噬菌体。这为利用AI在全基因组尺度设计生物功能奠定了基础。
研究论文摘要说，利用AI设计复杂生物系统有望彻底改变生物技术领域。此前，这一技术的发展主要局限于单个基因和蛋白质设计，而整个基因组的设计难以实现。
美国斯坦福大学和弧形研究所等机构人员组成的研究团队利用经过数百万个天然基因组训练的生成式人工智能模型，成功设计了完整的噬菌体基因组。
实验测试表明，研究团队获得了16个具有一定功能的人工设计基因组。这些基因组在DNA序列、基因组结构以及适应能力等方面都表现出丰富的多样性。由这些新型噬菌体组成的混合制剂，能够快速抑制一种已经对天然噬菌体具有耐药性的大肠杆菌。
研究团队表示，噬菌体是侵袭细菌的病毒，选择噬菌体作为研究对象是因为它们基因组较小、易于实验验证，同时广泛应用于分子生物学、微生物工程和医疗等领域。
有媒体和科学界人士认为，这项研究表明AI已经具备设计自然界所不存在的新型生物系统的能力，可能有助于开发新的药物和治疗方法。
这项研究也引发了AI是否会被用于设计和制造危险病原体的担忧。
按研究团队的说法，为了降低风险，他们特意将能够感染人类以及其他动植物的病毒的数据排除在AI训练之外，因此训练出来的模型无法生成能够威胁人类的病毒基因组。这项研究生成的16种噬菌体不会对人类构成威胁。
但研究团队也承认，研究“在生物安全、生物遏制和生物安保层面引发了值得考虑的重要问题”，呼吁其他开展全基因组设计的研究者“在整个项目周期咨询生物安全与生物安保领域的专业人士”。
业内人士认为，这是AI首次成功设计完整病毒基因组，有望开启疾病治疗的新纪元，但由AI设计病毒可能导致生物安全问题，为相关监管带来新挑战。
来源：新华社、CCTV4
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