
2026/08/11
圖文引用自:www.villagedoor.org
一組來自美國史丹福大學、麻省理工學院布羅德研究院(Broad Institute)和哈佛大學的研究人員利用人工智能(AI)製造出16種在自然界中不存在、具有生命力的新「噬菌體」(Bacteriophage)病毒,並在實驗室測試中殺死具抗藥性的大腸杆菌。
這項研究獲譽為科學領域「極具意義的轉折點」,一方面顯示AI已從分析生物基因資料,走向設計完整生物系統,另一方面卻令科學界擔憂,當AI突破技術界線,生物安全和監管能否跟上,將成為下一個必須面對的問題。
由史丹福大學化學工程系助理教授兼加州弧形研究所(Arc Institute)研究員布賴恩‧海恩(Brian Hie)和博士研究生塞繆爾·金(Samuel King)帶領的團隊最近在期刊《科學》(Science)發表論文,闡釋他們以一種天然存在的噬菌體ΦX174作為模板,運用Evo 1、Evo 2兩種「基因組語言模型」,生成新的噬菌體基因序列。
噬菌體是只會感染細菌的病毒,過去已有研究用作對抗細菌感染的替代療法。它是基因組相對較小的微生物,在受控條件下相對容易合成與改造;Evo 1和Evo 2都是專為計算生物學應用而開發的基礎AI「基因組語言模型」,可從大量病毒、細菌、植物和人類的遺傳基因資料中學習DNA結構,再自行設計新的完整基因組。
研究人員用AI設計計算框架,評估和篩選候選序列,再作化學合成和測試,合成了302種噬菌體變體,並透過活體測試,篩選出16種能抑制大腸杆菌的噬菌體。
研究人員將噬菌體放入覆蓋一層細菌的培養皿,等待新病毒吞噬細菌,結果發現噬菌體能發揮作用。
研究團隊認為,隨著抗藥性細菌愈來愈難以控制,噬菌體療法可能成為抗生素之外的選擇,而AI則有機會大幅縮短尋找、設計新噬菌體的時間。
海恩說:「這是生成式AI在設計複雜性方面邁出的新一步,首次設計出完整的基因組。它能夠在細胞內自我複製和發揮其他功能……這對我們而言是全新的領域。」…