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近日，斯坦福大学与美国弧线研究所（Arc Institute）团队利用基因组语言模型 Evo，从头设计出完整病毒基因组，并在实验室获得 16 种能够复制、感染细菌的全新病毒，相关论文 8 月 6 日发表于《科学》（Science）。
这被认为是人工智能从设计单个蛋白质或基因，进一步迈向设计完整生命系统的重要进展。团队在训练数据中主动排除了感染人类的病毒，以及相关动物、植物和真菌病毒，因此本研究产生的病毒不会感染人类。
由 AI 生成的病毒渲染图 来源：Samuel H. King 等
Evo 的工作方式类似文本大模型，但学习对象是 DNA 序列。模型首先从动物、植物、微生物和病毒中学习约 9 万亿个核苷酸，随后针对仅感染大肠杆菌的噬菌体 Phi X-174 进行训练，包括其 11 个基因及约 1.5 万种近缘病毒。研究人员让 Evo 生成约 70 万个候选基因组，从中筛选并实际合成 285 条 DNA 序列，再将其导入细菌。最终 16 种序列产生了能够形成病毒颗粒、裂解宿主并继续感染其他细菌的病毒；部分新病毒的增殖速度甚至超过天然 Phi X-174。研究人员强调，这些病毒与天然噬菌体仍高度相似，并非完全脱离现有生物学规律的「人工生命」。
这一结果显示，基因组语言模型已经可以同时协调多个相互依赖的基因，生成具有功能的完整病毒基因组，未来可能用于开发基因治疗载体等生物技术工具。但研究也凸显新的生物安全问题。不过，专家指出，目前针对高风险生命科学研究的监管主要关注实际生物实验，对于 AI 在计算机中生成全新病毒序列如何评估风险，仍缺乏明确标准。
来源：纽约时报
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