美国科研团队在《科学》杂志发表突破性成果:通过人工智能技术首次设计出具备完整功能且可在实验室复制的噬菌体基因组。这项研究标志着人类首次在全基因组层面实现生物系统的智能化设计,为生物技术领域开辟了全新路径。
传统生物设计技术长期受限于单基因或蛋白质层面的操作,而完整基因组的系统性设计始终是科学界的难题。由斯坦福大学与弧形研究所联合组建的团队,采用经过数百万天然基因组数据训练的生成式AI模型,成功构建出完整的噬菌体遗传蓝图。实验验证显示,16个AI设计的基因组样本均展现出功能活性,其DNA序列、基因排列结构及环境适应性呈现显著多样性特征。
研究团队特别选择噬菌体作为突破口,源于这类细菌病毒具有基因组规模小、实验验证便捷等优势,同时其在分子生物学研究、微生物工程开发及抗感染治疗等领域具有广泛应用价值。实验表明,由新型噬菌体组成的复合制剂对多重耐药菌展现出快速抑制效果,为应对抗生素耐药危机提供了潜在解决方案。
该成果在科学界引发双重反响。支持者认为,这项突破标志着AI开始深度介入生命科学核心领域,可能推动个性化医疗、精准生物制造等领域的革命性进展。但也有专家警示,AI设计病毒的能力可能带来不可预见的生物安全风险,对现有监管体系构成严峻挑战,亟需建立跨学科的评估与防控机制。
实验数据显示,AI设计的基因组在保持功能完整性的同时,其序列与自然界已知噬菌体的相似度低于30%,这种突破性创新既验证了技术可行性,也凸显了伦理审查的紧迫性。研究团队强调,所有实验均在生物安全三级实验室严格管控下进行,确保研究成果仅用于基础科学研究。











