ITBear旗下自媒体矩阵:

斯坦福AI突破:从零设计噬菌体,生成全新蛋白质对抗耐药菌

   时间:2026-05-03 19:26:28 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

在生命科学领域,一场由人工智能驱动的革命正悄然兴起。斯坦福大学与Arc Institute的科研团队携手,利用先进的人工智能技术,成功设计并合成了16种全新的噬菌体,这些噬菌体不仅拥有自然界中前所未有的蛋白质结构,更在实验中展现出了惊人的杀菌能力,为对抗细菌耐药性提供了新的希望。

噬菌体,作为细菌的天然克星,一直以来都是科学家们研究的热点。然而,传统的噬菌体发现与改造方法往往受限于自然界的多样性,难以满足日益增长的医疗需求。此次,斯坦福团队采用的Evo人工智能模型,则彻底打破了这一局限。Evo模型通过学习海量原核生物和噬菌体的基因组数据,掌握了DNA序列的“语言规则”,能够自主设计出全新的基因组序列。

科研人员将Evo模型应用于经典噬菌体ΦX174的设计中,通过精细微调模型参数,引导其生成了数千种基因组变体。这些变体中,有的基因被截断,有的基因顺序被打乱,甚至有的包含了全新的基因片段,展现了人工智能在生命设计领域的无限可能。

经过严格的计算机筛选,研究团队从数千种候选序列中挑选出了302个最具潜力的基因组,并将其化学合成出来。随后,这些人工合成的基因组被注入到大肠杆菌培养液中,等待着生命的奇迹发生。几个小时后,培养皿中的景象令科研人员惊叹不已:原本均匀铺开的大肠杆菌群落中,出现了大片大片的空白区域,显微镜下观察,只见细菌的细胞壁被刺穿,生命物质如熔岩般流出,成片成片的菌落倒下,仿佛被一台无形的收割机扫过。

实验结果显示,这302个候选基因组中,有16个成功“复活”,成为了能够感染、复制并裂解细菌的真实病毒。更令人振奋的是,其中几个AI设计的噬菌体在杀菌速度上甚至超越了天然的ΦX174噬菌体,展现出了更强的生命力。例如,AI设计的Evo-Φ69噬菌体在6小时内扩增了16到65倍,而天然ΦX174噬菌体在同一时间内仅扩增了1.3到4倍。

冷冻电镜的观察结果更是让科研人员惊喜不已。他们发现,其中一个AI生成的噬菌体装DNA的衣壳蛋白,在已知生命的进化树上找不到任何亲戚,这个全新的分子结构,为生命科学的研究开辟了新的方向。

面对细菌耐药性日益严重的全球性问题,AI设计的噬菌体无疑提供了一种新的解决方案。科研人员将AI设计的噬菌体与原版ΦX174噬菌体混合,用于攻击三种已对ΦX174产生抗性的大肠杆菌菌株。结果,这种混合“鸡尾酒”迅速击溃了细菌的抵抗力,展现了AI噬菌体在克服细菌耐药性方面的巨大潜力。

此次研究不仅标志着AI在生命设计领域取得了重大突破,更为噬菌体疗法的系统化生产提供了可能。随着AI技术的不断发展,未来,我们有望看到一个由人工智能驱动的噬菌体设计工厂,为人类健康保驾护航。

 
 
更多>同类资讯
全站最新
热门内容
网站首页  |  关于我们  |  联系方式  |  版权声明  |  争议稿件处理  |  English Version