美国科学家6日发布一项新研究结果，宣布利用人工智能（AI）设计出在自然界不存在的新病毒，引发科学界和媒体广泛关注。有专家称这项研究有助于开发新的医学治疗手段，但也有人警告这将带来紧迫的生物安全问题。

AI如何设计病毒

美国斯坦福大学领衔的研究团队6日在美国《科学》杂志上发表研究论文说，他们利用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。

研究团队介绍，他们使用基因组语言模型设计病毒。一般的AI大语言模型通过海量文本语料训练，基因组语言模型则是通过大量天然基因组的脱氧核糖核酸（DNA）序列进行训练，学会识别自然界中长期演化形成的DNA结构模式，并据此生成新的基因组。

在这项研究中，研究团队利用Evo 1和Evo 2两种基因组语言模型，以天然噬菌体Phi X-174为模板，生成了一批候选基因组，其中约300个被人工合成并在实验室进行测试，最终得到16株具有活性的噬菌体。这些噬菌体的基因组具有不同的DNA序列、结构以及适应性。

噬菌体是侵袭细菌的病毒。研究团队表示，之所以选择噬菌体作为研究对象，是因为其基因组较小、易于通过实验验证，同时广泛应用于分子生物学、微生物工程和医疗等领域。

研究有何意义

研究团队表示，这次使用AI设计出的噬菌体不同于任何已知的天然噬菌体，具有新的突变、差异化的基因和调控元件以及不同长度的基因组。实验表明，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。

研究团队由此认为，AI模型能够设计出与自然界中完全不同的噬菌体基因组，并具备预先设定的特征。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。

新西兰梅西大学教授亚斯娜·拉科尼亚茨指出，这项研究表明AI是一种强大工具，可用于创造新型噬菌体变体用于抗菌疗法。自然界中存在许多具有潜在价值的噬菌体，可能由于地理距离或进化历史相隔太远，无法通过自然重组和自然进化组合到一起，从而限制了其治疗潜力，而AI有助于解决这一问题。

尽管研究团队认为这项研究结果“为生成更大、更复杂的基因组奠定了基础”，牛津大学研究员奥利弗·克鲁克认为，研究团队使用AI模型生成的病毒总体上与天然病毒十分相似，仍遵循基本生物学规律。科学家需要开展更多实验，以了解模型如果使用其他种类病毒的数据进行训练，是否能达到同样的成功率。

会否威胁人类

这项研究引发了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”。

在一篇发表于《科学》杂志的同期评论文章中，美国约翰斯·霍普金斯健康保障中心公共卫生专家托马斯·英格尔斯比和生物安全专家莫里茨·汉克指出，如今问题已经不再是“AI生成病毒基因组是否能够实现”，而是如何确保相关应用“不会造成严重危害”。他们呼吁，不研发任何具有潜在致病能力的病毒并通过立法加强监管。

（据新华社洛杉矶8月7日电）