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斯坦福大学团队首次用AI从零造出功能性人工噬菌体

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斯坦福大学团队首次用AI从零造出功能性人工噬菌体

本文转自【科技日报】;

◎ 科技日报记者 张梦然

《科学》杂志最新刊文披露了一项前沿进展:美国科研团队借助人工智能系统,实现了从无到有的病毒设计。他们不仅构建了完整且功能正常的噬菌体,还在实验中证实了这些人工造物能有效抑制细菌生长。这一突破宣告人类正式进入生成式基因组设计新阶段,但随之而来的生物安全风险同样严峻,不容忽视。

图片来源:斯坦福大学Arc研究所

从零开始设计出完整且功能正常的病毒——噬菌体。

此项成果出自斯坦福大学研究组之手。噬菌体作为专门侵染细菌的病毒,在生物技术及细菌感染治疗中扮演着关键角色。研究人员选取了研究基础深厚的ΦX174噬菌体作为模型,运用计算手段筛选出数百个候选基因组,最终通过实验锁定16个具备实际功能的人工噬菌体。值得注意的是,这些工程化噬菌体在基因序列与结构上,均呈现出显著差异。

测试数据表明,部分工程噬菌体的表现可与自然界同类物种比肩。更具突破性的是,某些新设计的噬菌体成功突破了两种对ΦX174产生耐药性的大肠杆菌菌株的防线,展现出对抗耐药菌的潜力。

此举标志着AI驱动的基因组设计迈出了坚实一步。

团队亦强调,利用AI设计与合成具备功能的生成式病毒基因组,引发了不可忽视的生物安全隐忧。建议未来从事全基因组设计的研究者,在项目全周期内引入安全领域专家咨询。他们分析认为,现有安全框架经适配后可适用于该领域;此外,在模型层面实施保护策略,比如将敏感病毒序列剔除出训练数据,亦有助于缓解潜在风险。

同期发表的评论文章指出,核心议题已不再是生成式病毒基因组设计是否可行,而在于社会能否构建起有效的监督机制。唯有如此,方能确保此类技术红利得以释放,同时严防其被滥用造成严重危害。

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