美國研究人員表示，人工智能（Artificial Intelligence, AI；人工智慧）已被用於設計全新的病毒，這些病毒功能齊全，可以在實驗室中複製。
這是人工智能首次成功設計出完整的基因組。
由此產生的16種新型病毒旨在感染細菌，不會對人類造成威脅。
這項突破被譽為科學領域的「重大轉折點」，有望開啟疾病治療的新時代。但專家也警告稱，人工智能設計的病毒引發了「緊迫的」安全隱患。
人工智能工具發展迅速，已被用於設計新型抗生素（antibiotics）。
但與從零開始設計一種新的、可行的病毒相比，這相對簡單得多。
斯坦福大學（Stanford University；史丹佛／史丹福）助理教授布萊恩·希博士（Dr Brian Hie，音譯）告訴BBC：「這是生成式人工智能可設計的複雜性的下一步，這是生成式人工智能首次用於設計完整的基因組，它可以在細胞內複製並具有其他功能⋯⋯這對我們來說是一個全新的領域。」
這項技術的工作原理與 ChatGPT 等大型語言模型類似，後者可以預測文字序列。
在這種情況下，被稱為 Evo1 和 Evo2 的人工智能模型預測的是生命語言，而不是單字。
這些人工智能模型是基於病毒、細菌、植物和人類的基因程式碼進行訓練的。
然後，它們經過改良，產生一種稱為噬菌體（bacteriophage）的病毒，這種病毒只能感染特定種類的細菌。
斯坦福大學的研究人員挑選了302個最有前景的人工智能設計方案，並在實驗室中進行了合成。其中，16個方案被證明能有效殺死大腸桿菌（E. coli）。
實驗室的博士生塞繆爾·金（Samuel King）表示，他們在凌晨時分意識到噬菌體正在發揮作用。
科學家將噬菌體放置在培養皿上，培養皿上生長著一層細菌，然後等待觀察他們的新病毒是否正在享用這頓盛宴。
金說：「我們開始看到這些清晰的斑點，這真是太令人興奮了。」。希博士回憶說，當結果與團隊其他成員分享時，「房間裏頓時爆發出熱烈的掌聲」。
開發新型噬菌體可能為治療對抗生素產生抗藥性的感染提供新的方法。
但這項突破也表明，人工智能有能力設計超越自然的全新生物學——即所謂的合成生物學。
希認為，這有可能透過開發新藥和療法「極大地改善人類健康」。
但人們已經擔心，同樣的技術可能會被惡意利用來製造新的疾病。
在《科學》（Science）雜誌上發表的一篇評論文章中，約翰‧霍普金斯大學（Johns Hopkins University）健康安全中心的托馬斯·英格爾斯比博士（Dr Thomas Inglesby）和莫里茨·漢克博士（Dr Moritz Hanke）寫道，這些發現提出了「緊迫的生物安全和生物安保問題」。
他們表示，現在的問題不再是「是否存在生成式病毒基因組設計」，而是能否在不「造成嚴重傷害」的情況下使用它。
例如，他們表示，有可能導致疾病的新病毒「不應該繼續研究」。
研究人員本身也採取了措施來最大限度地確保安全。他們將可能感染複雜生物體的病毒從訓練資料庫中排除，研究對像是噬菌體而不是感染人類的病毒，所有工作都在安全的實驗室中進行。
希認為，即使是現有的保障措施也能在很大程度上「確保這項技術被用於造福人類」。
病毒不是生物，人工智能要生成活的有機體還需要重大突破。
噬菌體的遺傳密碼大約由5400個鹼基對（base pairs；字母）組成。最小的活細胞基因組大約由50萬個鹼基對組成。人類基因組則由30億個鹼基對組成。
希博士表示，嘗試研究一些簡單的生物體「可能需要付出很多努力，但並非不可能」，他們「絕對有興趣朝著這個方向努力」。
西班牙龐培法布拉大學（Pompeu Fabra University）合成生物學實驗室的馬克·古埃爾教授（Prof Marc Güell）表示，這項研究是一個「非常重要的轉折點」，因為「歷史上第一次，我們開始在電腦上設計生物學」。
他說，這「讓我們能夠暢想應對人類最大挑戰的激動人心的可能性」，例如開發噬菌體來對抗疾病，開發酶來治療遺傳疾病，以及開發可用於免疫療法的抗體。
曼徹斯特生物技術研究所（Manchester Institute of Biotechnology）合成基因組學主席蔡毅之教授（Prof Patrick Cai）表示，這項研究是一個「重要的里程碑」。
「其意義遠遠超出噬菌體本身——這表明基因組語言模型開始學習進化編碼的設計原則，為人工智能輔助基因組編寫打開了大門。」
圖像來源，Stanford University
本文原以英文撰寫，我們使用了人工智能協助翻譯，並由BBC記者在發佈前進行審核。了解更多關於我們如何使用人工智能的資訊。