不只會寫程式和看病例！AI也能幫忙設計全新病毒，有望協助消滅「超級細菌」

美國研究團隊取得重大生物科技突破，首次運用生成式人工智慧（AI）系統，成功設計出結構完整、具備完全功能，而且還能在實驗室自主複製的全新病毒。這也是人類歷史上，首次由AI從零開始，設計出的完整生物基因組。

BBC報導指出，實驗室此次產生的16種新型病毒，專門用於感染並消滅特定細菌，它們並不會對人類構成健康威脅。生物專家指出，此項成果是科學史重要轉折點，有望為全球疾病治療開啟全新篇章，但同時也引發生物安全疑慮。

近年生成式 AI發展迅速，除了可以協助工程師抓到複雜程式碼錯誤、或是協助醫師檢視處方和病例，甚至也成功用於設計新型抗生素，但從頭開始構建一個具備生命複製能力的完整病毒，這個挑戰遠比設計抗生素更加複雜且困難。

史丹佛大學助理教授海伊（Brian Hie）表示，這是生成式AI展現高複雜度設計能力的全新里程碑。本次使用的AI模型，名為Evo1與Evo2，其運作原理類似ChatGPT等大型語言模型，差別在於大型語言模型，預測的是文字語意，而Evo模型預測的則是「生命的語言」。研究團隊利用大量來自病毒、細菌、植物及人類的基因碼，對這個模型進行訓練，並進一步精鍊確保精準度，使其能夠專門設計出，僅針對特定細菌進行攻擊的「噬菌體」。

研究團隊從AI產生的眾多設計成果中，先行篩選出302組最適宜方案，並在實驗室中進行人工合成。實驗結果顯示，其中有16種新型噬菌體，展現出優異的滅菌能力，成功消滅培養皿的大腸桿菌。參與研究的史丹佛大學博士生薩繆爾（Samuel King）回憶，當團隊在凌晨觀察到，培養皿上的細菌層開始出現透明的菌蝕環時，證實AI設計的新病毒、正在精準吞噬細菌，整個團隊隨即爆出熱烈掌聲。

對生物學家與病毒學者來說，AI技術升級最大的利多，就是針對所謂抗藥性超級細菌（Supervirus）的問題，這類病毒數量和種類不斷增加，讓傳統抗生素逐漸失效，假使這項技術能持續發展，可以讓科學家進行針對性開發，設計出對抗各種具抗藥性的新型病原體的噬菌體療法。

此外，這項突破更宣告合成生物學邁入嶄新階段，AI不僅能模擬自然界已有的生物結構，更能創造出超越自然界現存的全新生物設計，未來在基因疾病治療、免疫療法以及新型藥物開發領域，都具備巨大潛力。

然而，這項技術的突破，也隨之帶來雙面刃憂慮。

發表在國際權威學術期刊《科學》（Science）的一篇評論，約翰霍普金斯大學衛生安全中心專家英格斯比（Dr. Thomas Inglesby）與漢克（Dr. Moritz Hanke）嚴正指出，生成式AI具備設計病毒基因組的能力，雖然已是不爭的事實，當前的關鍵在於、如何確保該技術不被濫用，或是造成嚴重傷害。他們特別強調，任何具備致病潛力的新型病毒研發，都不應被推進。

為了確保安全性，史丹佛團隊在研發過程中，採取嚴格的安全防範措施，包含訓練數據庫中，排除任何可能感染複雜生物體的病毒資訊，將研究範圍嚴格限制在噬菌體本身，並全程留在高安全級別的實驗室中執行。

西班牙龐培法布拉大學合成生物學教授馬克格爾（Marc Güell）與英國曼徹斯特生物技術研究所教授蔡倫（Patrick Cai）都認為，這項研究證明基因組語言模型，開始掌握演化編碼的設計原理，標誌著人類開啟由電腦輔助進行基因編寫的新時代。 （相關報導： 醫師赴剛果對抗伊波拉返鄉！法國出現首例確診，世衛警告本次病毒株無特效藥可用 ｜ 更多文章 ）