美國史丹佛大學研究團隊首次運用生成式人工智慧(AI)設計出全新的病毒基因組,堪稱合成生物學的一大里程碑。然而,一體兩面,對醫療保健領域而言,這項突破一方面令人振奮,一方面卻也帶來了生物安全的隱憂。
根據史丹佛大學、金融時報、BBC,研究團隊開發的生成式AI模型「Evo 2」可直接生成基因組序列,並成功設計出 16 種合成噬菌體(phage),即專門感染細菌的病毒。噬菌體因具有精準攻擊細菌的能力,被視為未來對抗抗生素抗藥性的重要工具之一。
團隊將原本用來對付大腸桿菌的噬菌體 ΦX174 提供 Evo 2 作為「研究對象」,結果 Evo 2 不負眾望,創造出的新型噬菌體青出於藍,在實驗中的表現優於原始噬菌體。相關成果已發布於《科學》(Science)期刊。
計畫主持人 Brian Hei 指出,這是首次透過 AI 生成實用基因組的概念驗證。之所以選擇噬菌體,是因這種小病毒已獲深入研究,廣泛應用於分子生物學與治療學領域。他表示,未來這套設計方法有望延伸至細菌等基因組更大型的生物體,甚至應用於更複雜的生命系統。
DNA 合成公司 Genyro 執行長 Adrian Woolfson 直言,團隊的成可說是「生物界的『萊特兄弟』時刻」。註:萊特兄弟(Wright Brothers)是發明全球首架動力飛機的美國兄弟。
噬菌體療法在東歐已有多年臨床應用歷史,可透過局部塗抹、注射或口服治療細菌感染。然而,由於治療流程較複雜,加上細菌仍可能演化出抗藥性,因此尚未在多數西方國家普及。隨著抗生素抗藥性日益嚴重,研究團隊認為,AI 設計噬菌體有望加速新型療法的開發。
為降低研究風險,團隊使用的是不具致病性的大腸桿菌株,並刻意避免讓模型學習任何感染動植物病毒的資料。然而,約翰霍普金斯大學健康安全中心專家 Thomas Inglesby 與 Moritz Hanke 示警,這項研究暴露了迫切的生物安全(biosafety)與生物保全(biosecurity)挑戰。
「如今,問題已不在於生成式病毒基因組設計是否會成為現實,而在於社會能否建立完善的監管與監督機制,在釋放其醫療潛力的同時,避免技術遭到濫用,造成重大危害。」二人說道。




