一組來自美國史丹福大學、麻省理工學院布羅德研究院（Broad Institute）和哈佛大學的研究人員利用人工智能（AI）製造出16種在自然界中不存在、具有生命力的新「噬菌體」（Bacteriophage）病毒，並在實驗室測試中殺死具抗藥性的大腸杆菌。
這項研究獲譽為科學領域「極具意義的轉折點」，一方面顯示AI已從分析生物基因資料，走向設計完整生物系統，另一方面卻令科學界擔憂，當AI突破技術界線，生物安全和監管能否跟上，將成為下一個必須面對的問題。
由史丹福大學化學工程系助理教授兼加州弧形研究所（Arc Institute）研究員布賴恩‧海恩（Brian Hie）和博士研究生塞繆爾·金（Samuel King）帶領的團隊最近在期刊《科學》（Science）發表論文，闡釋他們以一種天然存在的噬菌體ΦX174作為模板，運用Evo 1、Evo 2兩種「基因組語言模型」，生成新的噬菌體基因序列。
噬菌體是只會感染細菌的病毒，過去已有研究用作對抗細菌感染的替代療法。它是基因組相對較小的微生物，在受控條件下相對容易合成與改造；Evo 1和Evo 2都是專為計算生物學應用而開發的基礎AI「基因組語言模型」，可從大量病毒、細菌、植物和人類的遺傳基因資料中學習DNA結構，再自行設計新的完整基因組。
研究人員用AI設計計算框架，評估和篩選候選序列，再作化學合成和測試，合成了302種噬菌體變體，並透過活體測試，篩選出16種能抑制大腸杆菌的噬菌體。
研究人員將噬菌體放入覆蓋一層細菌的培養皿，等待新病毒吞噬細菌，結果發現噬菌體能發揮作用。
研究團隊認為，隨著抗藥性細菌愈來愈難以控制，噬菌體療法可能成為抗生素之外的選擇，而AI則有機會大幅縮短尋找、設計新噬菌體的時間。
海恩說：「這是生成式AI在設計複雜性方面邁出的新一步，首次設計出完整的基因組。它能夠在細胞內自我複製和發揮其他功能……這對我們而言是全新的領域。」
海恩是用AI作基因組建模和設計的先驅。然而，多位專家擔心，這項技術也可能用作開發更複雜的生命形式，甚至協助設計生物武器。
約翰霍普金斯大學健康安全中心（Center for Health Security）的湯姆‧英格斯比（Tom Inglesby）和莫里茨‧漢克（Moritz Hanke）在附文評論中警告：「以生成式AI組合病毒基因組的能力已經存在，但安全引導它的治理機制卻不存在。」他們指出，目前的全球監察體系無法監管這類基因組的新病原體，並呼籲不應研究可感染人類、動物或植物的病原體。
有專家指出，現行的生物安全審查機制多半建基於已知的危險病原體清單上，但像Evo 2這類生成式基因組學（Generative Genomics）工具創造出的卻是自然界從未存在過的全新序列，現有法規對這範疇幾乎是一片空白。
沒有參與這項研究的多倫多大學（University of Toronto）及多倫多全科醫院（Toronto General Hospital）傳染病專家艾薩克‧博戈赫（Isaac Bogoch）指出，這項研究既帶來了希望，也引發了擔憂。他表示：「由AI設計的病毒可能有一些益處，例如製造出標靶式噬菌體，或許能幫助我們以全新的方式應對抗生素感染。」但這項技術若落入心懷不軌的人手中，可能構成巨大的生物安全風險，並帶來災難性後果。
合成生物學先驅克雷格‧文特爾（J. Craig Venter）對此極度憂慮。他指出，當生成式AI具備隨機編寫活體病毒基因的能力，若有心人士將技術應用於天花、炭疽杆菌或流感病毒，就可能創造出人類免疫系統無法辨識，並且缺乏現成疫苗與藥物對付的致命病原體。
