AI首创人工病毒，可杀死耐药大肠杆菌
科学家们第一次让人工智能亲手“写”出病毒，并成功合成能专门追杀大肠杆菌的噬菌体。
“这是AI首次能生成完整且连贯的基因组序列。”来自斯坦福大学的计算生物学家Brian Hie说。他认为这一步为“AI生成生命”打开了大门，尽管他的同事Samuel King提醒，目前距离设计出完整的活体还需要更多实验突破。
这项研究由Hie、King及其团队完成，并于9月17日上传至bioRxiv预印本平台。论文尚未通过同行评审，但作者们相信，这种方法有望为抗击细菌感染提供全新的工具。“这种策略或许能补充现有的噬菌体疗法，并在未来拓展其应用范围。”Hie表示。
AI生成DNA序列并非首次。此前已有模型能设计蛋白质甚至多组分复合物，但要写出一个完整基因组仍是巨大挑战。基因之间存在复杂的调控与复制关系，远超单个片段的拼接。Hie说：“只有能设计完整基因组，才能触及某些最核心的生命功能。”
研究人员选择了一个起点——ΦX174，这是一种结构简单的单链DNA病毒，含有5386个碱基和11个基因，足以感染宿主并完成自我复制。
他们使用了Evo 1和Evo 2两种AI模型，它们能分析并生成DNA、RNA和蛋白质序列。虽然模型已学习了200多万个噬菌体基因组，团队仍通过监督学习进一步训练，使其更像ΦX174，并专门针对耐药性大肠杆菌。
AI最终生成了数千条序列，研究人员筛选出302个可行的候选。多数序列与ΦX174有超过40%的相似度，但也有些完全不同。随后，他们将这些人工设计的DNA合成并植入宿主细菌，让噬菌体生长。
结果显示，302个候选中有16个能精准感染大肠杆菌。更令人惊喜的是，这些AI设计的噬菌体组合在一起，可以杀死三种ΦX174无法攻击的耐药菌株。King坦言：“结果让我们非常意外，这意味着AI设计的病毒可能真的能用作治疗工具。”
这项成果引发学界热议。纽约冷泉港实验室的计算生物学家Peter Koo认为，这是一份极具说服力的案例，证明了AI在未来可能承担更大胆的应用。但他同时指出，Evo模型本身还远不够成熟，仍需依赖科学家的过滤与指导。
更敏感的问题是伦理。有人担心AI可能被用来制造危害人类的病毒。德国海德堡大学的生物物理学家Kerstin Göpfrich则提醒，这并不是AI独有的风险，而是整个生物学研究一直面对的“双重用途困境”——科学进步总能造福人类，也可能被滥用。
研究团队在论文中特别回应了生物安全质疑。他们强调，模型训练时排除了会感染真核生物(包括人类)的病毒；而ΦX174噬菌体和大肠杆菌宿主本身无害，在分子生物学研究中早有安全使用的历史。
研究人员希望，这项方法未来能用来设计安全的人工病毒，帮助对抗耐药性细菌和更多公共健康挑战。Gö pfrich则对这一方向充满期待：“这肯定会发展成一个越来越重要的领域，我对此非常兴奋。”
