近日,美国斯坦福大学主导的科研团队在《科学》杂志发表了一项引人瞩目的研究成果:他们借助人工智能技术成功设计出自然界中从未存在过的新型噬菌体。这项突破性进展既为医学治疗开辟了新路径,也引发了关于生物安全风险的激烈讨论。
研究团队采用基因组语言模型开展实验,这种模型通过分析海量天然基因组DNA序列,掌握自然界长期演化形成的结构规律,进而生成全新的基因序列。科研人员以已知噬菌体Phi X-174为原型,利用Evo 1和Evo 2两种模型生成数百个候选基因组,最终筛选出16株具有完整功能且能在实验室复制的活性噬菌体。这些人工设计的噬菌体不仅基因序列与天然种类存在显著差异,还展现出不同的结构特征和适应能力。
选择噬菌体作为研究对象具有特殊考量。这种专门感染细菌的病毒因其基因组规模较小、实验验证便捷,在分子生物学和医疗领域应用广泛。实验数据显示,由新型噬菌体组成的混合制剂能够有效抑制对天然噬菌体产生耐药性的大肠杆菌,展现出独特的抗菌优势。新西兰梅西大学专家指出,AI技术突破了地理隔离和进化限制,可将自然界中难以通过自然重组获得的有益噬菌体特性整合到一起。西班牙学者则认为,这项技术为开发治疗遗传疾病的酶制剂和免疫疗法抗体提供了全新思路。
尽管研究团队强调实验全程排除人类病原体的基因数据,确保生成的噬菌体仅针对大肠杆菌且不会感染人类细胞,但科学界仍对技术滥用风险保持警惕。选择Phi X-174作为模板正是基于其近百年研究历史和明确的安全性特征——这种噬菌体仅能感染特定细菌,被国际科学界公认为生物安全等级最低的研究对象。不过研究人员承认,全基因组设计技术确实引发了生物安全领域的重要议题,建议后续研究需建立贯穿项目全周期的专家咨询机制。
《科学》杂志同期刊发的评论文章指出,当前核心问题已从技术可行性转向风险管控。约翰斯·霍普金斯大学专家呼吁,国际社会应立即建立法规框架,禁止开发具有致病潜能的病毒,并加强全流程监管。他们特别强调,随着AI生成生物系统能力的不断提升,确保技术不被用于制造生物武器已成为亟待解决的全球性挑战。











