美国斯坦福大学AI设计病毒的实验过程是怎样的？

　　斯坦福大学团队首次用AI成功设计出具备完整功能、可在实验室复制的全新病毒，这是生成式AI首次设计出完整病毒基因组，被视为生命科学的“重要转折点”。

　　

　　

　　一、AI“设计生命”的核心机制

　　本质是基因组语言模型：研究使用的Evo 1和Evo 2模型，工作方式与ChatGPT类似，ChatGPT预测文字序列，而Evo预测的是DNA等“生命的语言”

　　海量数据训练：模型基于病毒、细菌、植物和人类的遗传编码训练，Evo 2已学习横跨生命之树的约9万亿个核苷酸数据，覆盖数百万物种的遗传序列

　　设计思路：研究人员让AI自行学习自然界的DNA结构规律，再依据这些规律为全新病毒编写基因组“配方”

　　二、从AI生成到“活病毒”的完整实验链条

　　选择设计模板：以ΦX174噬菌体为模板，这是一种仅含5386个核苷酸、编码11个基因的简单单链DNA病毒，处于DNA合成成本可承受的上限，且已被研究近一个世纪、安全性明确

　　AI生成与筛选：Evo生成约数千个候选基因组，研究团队从中筛选出302个最有潜力的设计方案，进入实验室人工合成

　　实验室复活验证：将合成DNA导入大肠杆菌，经测试最终16种噬菌体成功“复活”，能感染并杀死大肠杆菌，具备真实生命活性

　　三、实验结果与突破意义

　　人造病毒表现更优：AI设计的噬菌体组合能感染并杀死三种不同的大肠杆菌菌株，其中包括已对天然噬菌体产生耐药性的菌株，而天然ΦX174无法做到这一点

　　全新的蛋白质结构：其中一个AI噬菌体的衣壳蛋白在已知生命进化树上找不到任何“亲戚”，AI凭空创造出了自然界从未有过的生命零部件

　　安全性设计：研究团队从训练数据中排除了能感染人类、动物和植物的病毒，所有实验均在安全实验室中进行，这些病毒只感染细菌、不会对人类构成威胁