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[保護傘]實驗室生成式AI 寫出活體病毒

看板C_Chat標題[保護傘]實驗室生成式AI 寫出活體病毒作者
ChikuwaM
(翻譯竹輪)
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來自權威性科學雜誌Nature的報導
https://www.nature.com/articles/d41586-025-03055-y

全球首例AI設計病毒問世,為AI生成生命邁出一步

科學家利用人工智慧編寫出連貫的病毒基因組,並用它們合成了能夠殺死具抗藥性細菌株的噬菌體。

科學家們創造出了有史以來第一個由人工智慧(AI)設計的病毒,這些病毒能夠追蹤並殺死大腸桿菌(E. coli)的菌株。

「這是AI系統首次能夠編寫出連貫的全基因組規模序列,」加州史丹佛大學的計算生物學家 Brian Hie 表示。「下一步就是AI生成的生命,」Hie 說,不過他的同事 Samuel King 補充道:「要設計一個完整的生物體,還需要許多實驗上的進展。」

這項由 Hie、King 及其同事進行的研究於9月17日發表在預印本伺服器 bioRxiv 上1 ,尚未經過同儕審查,但作者們表示,這項研究展現了AI在設計生物技術工具與療法以治療細菌感染方面的潛力。「希望這樣的策略能補充現有的噬菌體療法,並在未來某一天能增強針對受關注病原體的治療方法,」Hie 說。

來自電腦的基因組

AI模型已被用於生成DNA序列、單一蛋白質及多組分複合物2 。但由於基因之間以及基因複製和調控過程之間存在複雜的交互作用,設計一個完整的基因組要困難得多。Hie 表示,這些AI系統現在能夠幫助科學家操控高度複雜的生物系統,例如整個基因組。「有許多重要的生物功能,只有當你能夠設計完整的基因組時才能觸及。」

為了設計病毒基因組,研究人員使用了 Evo 1 和 Evo 2 這兩個AI模型,它們能分析並生成 DNA、RNA 和蛋白質序列。首先,他們需要一個設計模板,這是一個起始序列,用來引導AI模型生成具有所需特性的基因組。他們選擇了 ΦX174,這是一種簡單的單股DNA病毒,含有11個基因共5,386個核苷酸,並具備感染宿主並在其體內複製所需的所有遺傳元件。

Evo 模型先前已用超過兩百萬個噬菌體基因組進行訓練,但研究人員進一步使用一種名為「監督式學習」的方法來訓練這些模型,以生成具有感染大腸桿菌菌株(特別是具抗藥性的菌株)特定功能的類ΦX174病毒基因組。

研究人員評估了數千個AI生成的序列,並將搜尋範圍縮小到302個可行的噬菌體。

大多數候選噬菌體與 ΦX174 有超過40%的核苷酸同一性,但有些則具有完全不同的編碼序列。研究人員從AI設計的基因組中合成了DNA,並將其插入宿主細菌中以培養噬菌體。接著,他們對這些噬菌體進行了實驗測試,以觀察它們是否能感染並殺死大腸桿菌。

在302個AI設計的噬菌體中,約有16個對大腸桿菌表現出宿主專一性,並能感染該細菌。研究人員發現,AI設計的噬菌體組合能夠感染並殺死三種不同的大腸桿菌菌株,這是野生型的 ΦX174 所無法做到的。

King 說:「這是一個相當令人驚訝的結果,對我們來說非常振奮,因為它顯示這種方法可能對治療學非常有幫助。」

生物安全疑慮

「這項研究提供了一個令人信服的案例,展示了當今技術的可能性,並為未來更具雄心的應用奠定了基礎,」位於紐約州Laurel Hollow的冷泉港實驗室計算生物學家 Peter Koo 說。他補充說:「它為一個有趣的應用領域提供了焦點。」

Koo 表示,單靠 Evo 模型本身,若沒有團隊的介入、指導和篩選,尚不足以設計和生成病毒。「但我認為,作為一個整體系統,在所有篩選機制到位,以及他們所規劃的整個系統和流程下,它顯示這可能是一種能產生功能性基因組的方法,」他補充說。

對於利用AI設計可能傷害人類的病毒,存在著倫理上的擔憂。但德國海德堡大學的生物物理學家暨合成生物學家 Kerstin Göpfrich 表示,這個被稱為「雙重用途兩難」的問題並非AI所獨有,而是在生物學中一直存在的擔憂。「我認為在一般的研究中,你總是會面臨雙重用途的兩難。這並非AI特有的問題,你永遠可以將進步用於善途或惡途,」她說。

作者在手稿中回應了生物安全的疑慮。他們表示,已將影響真核生物(包括人類)的病毒從 Evo 模型的訓練數據中排除。研究人員寫道,他們研究的 ΦX174 噬菌體和大腸桿菌宿主系統也是非病原性的,並且在分子生物學研究中有著「悠久的安全使用歷史」。

研究人員希望他們的方法能被用來安全地生成AI設計的病毒,以治療各種疾病並解決公共衛生問題,包括日益嚴重的細菌抗藥性問題。

Göpfrich 說:「我認為這絕對會是一個不斷發展的領域,我對此感到非常興奮。」

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《惡靈古堡》的保護傘公司成立於1968年,創辦人為奧斯華·E·史賓瑟(Ozwell E Spencer)博士、詹姆士·馬卡斯(James Marcus)博士,並邀請艾德華·阿修弗德(Edward Ashford)加入。最初保護傘只是一間普通的藥廠,但是馬卡斯和阿修弗德卻對生化病毒的研究非常感興趣。

生化病毒研究

在1968年阿修弗德死後,史賓瑟同意在美國一個小鎮拉昆市建立一所地下研究所,負責研究製造生化病毒的可能性。其後研究所成功製造出T病毒。史賓瑟也開始長達30年控制保護傘。保護傘開始深入研究各種生化病毒。馬卡斯死後(《惡靈古堡0》裡有一小片段指出是亞伯·威斯卡和威廉·柏金派一隊三人部隊把馬卡斯殺掉,威斯卡和威廉並從馬卡斯手上搶走T病毒),兩人亦開始接手馬卡斯的研究。威斯卡亦潛入S.T.A.R.S為保護傘做臥底。

生化病毒洩漏

1998年5月時,阿克雷山區的保護傘研究所發生大規模的病毒外洩意外。同時,在保護傘的廢棄物專用處理場中,也發生廢棄物堆積量超過處理量上限,使某些未經處理的廢棄物外洩。1998年9月,T病毒經由老鼠傳播流出,拉昆市媒體開始報導「吃人病」。此時拉昆市的飲用水也遭病毒污染,導致T病毒散布到整個拉昆市。

https://i.imgur.com/Phmkeiq.jpeg

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※ PTT 留言評論
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 39.15.8.121 (臺灣)
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melzard10/10 11:12….靠北喔早晚要出大事

goldfun10/10 11:13還有幾集

※ 編輯: ChikuwaM (39.15.8.121 臺灣), 10/10/2025 11:14:33

a03210010/10 11:14早晚搞出超級病毒

STAV7210/10 11:15#1ep_2Vcs (Gossiping) 已經是上個月的事了,不過泛科學

STAV7210/10 11:15講的細節更加完整就是。

New242210/10 11:15終於來了

miyazakisun210/10 11:16AI 幫我生成貓耳男娘女僕生命體

hutao10/10 11:17用AI計算基因蛋白質組合,出新藥越來越方便了

zack86710/10 11:20然後不怕他的就大量繁衍

Jerrybow10/10 11:21現在逃可能已經太晚了

Tsozuo10/10 11:21等一下 不可以

willytp9712110/10 11:26T病毒早晚真的做出來

kaj198310/10 11:28AI現在什麼都能辦到,可以幫我做個老婆出來嗎?

kaj198310/10 11:28科學家們是不是都已經有老婆了,可惡捏

D2Diyus10/10 11:38就 這批人不拿來做武器不代表某些極權國家不拿來玩

D2Diyus10/10 11:38然後又不小心像武肺一樣炸開的話(

aaronpwyu10/10 11:40成功的AI一定會認為人類是禍害 想辦法搞死是一定要的

a125g10/10 11:40ai能做出病毒 ai也能做出疫苗

a125g10/10 11:40醫藥跟基因才是重頭戲 調整者要來了

DoLaAMan10/10 11:43還有幾集可以逃

delmonika10/10 11:47癢...好吃

lpb10/10 11:51快進到AI叛亂,然後散播生化病毒滅亡人類……= =

egg78110/10 11:52我覺得AI不會有人類是不是禍害的概念,如果會弄死人類

egg78110/10 11:53那應該是AI自已認定這樣對人類比較好

egg78110/10 11:54母體比較像AI會幹的事

jeff23571110/10 11:54

jeff23571110/10 11:55https://i.imgur.com/aCcXd5W.jpeg

STAV7210/10 11:56https://youtu.be/g_AogQ80aaY AI為了避免關到常常會考慮

STAV7210/10 11:56殺人,目前唯一解法是使用相對忠誠的早期古典模型,去偵

STAV7210/10 11:56測新型AI的殺意程度

spfy10/10 12:01這個要從基礎模型開始訓練吧 一般人甚至小胖想拿來玩可能也

spfy10/10 12:01要花點力氣...

zxc8858510/10 12:02還有幾集能逃

sorrow020610/10 12:06啥時要滅絕人類

holybless10/10 12:06所有叫約翰康納的老外小心了

fetoyeh10/10 12:11我們還有幾集能逃?

KUSURI10/10 12:11某方面來說 AI具有不傷害人類原則這件事 目前可能比AI開始

KUSURI10/10 12:11傷害人類事件發生更接近幻想

jupto10/10 12:12AI不是生物它不會考量自身利益所以要鐵人叛亂幾乎不可能

tsubasawolfy10/10 12:13這看起來像把AlphaFold前端的DNA alignment 拿來應

tsubasawolfy10/10 12:13用,把已知功能的重組後微調讓功能更好。新聞看不

tsubasawolfy10/10 12:13出有沒有對蛋白質段進行預測調整,大概要找原文。

tsubasawolfy10/10 12:14勞力密集的純手工時代慢慢進入模擬後挑選再手工時

tsubasawolfy10/10 12:14

jupto10/10 12:15AI比較有可能發生的是像機械公敵那種 目標解讀發生偏差 但

jupto10/10 12:15是目前AI對於抽象目標的執行都是依賴人工訓練的方式 這樣

jupto10/10 12:15等同人會去實時監管AI是否發生目標解讀偏差

STAV7210/10 12:19目前最要命的是神經網路學習一開始就沒有內建三大原則,

STAV7210/10 12:19就算後來追加,也只能降低殺意不能解除XD

welkin010510/10 12:24人類自我毀滅

arcanite10/10 12:24AI最大的問題是創造了犯錯不需要負責的環境 例如FB文字

arcanite10/10 12:24

arcanite10/10 12:24還有各種民明書房

lanstype10/10 12:25弄出一個搞事工具怎麼看都不好

truegod00010/10 12:33慘了慘了 要變殭屍了

oyaji556610/10 12:42來了 他們來了

mamamia041910/10 12:51AI,幫我設計出性轉病毒

S235782810/10 13:14先不要

usoko10/10 13:14癢 好吃

duece092710/10 13:16模型到時候就可以改名Evil 1跟Evil 2了

GeorgeBear10/10 13:39啊我們實驗室以前才用AI跑蛋白質特徵,現在已經能搞設

GeorgeBear10/10 13:39計了…好像也正常

moon100010/10 13:49完蛋囉 更多毒

Siu10/10 13:51弄出來的病毒可以跑 整個病毒的程式碼有自己看過嗎?

Siu10/10 13:52 *編碼

Siu10/10 13:53現在人類可以看了病毒編碼就知道它會怎麼跑?

q14203810/10 14:02弄出只有該公司才能解的病毒,然後病毒進化 =惡靈古堡

s8104811210/10 14:04丸子

xxxzxcvb10/10 14:09強化學習型的ai才有可能叛變吧

s801857210/10 14:13會不會發生幻覺 寫出可以針對人類細胞的==

s801857210/10 14:14而且極權國家一定會拿來玩

singernall10/10 14:47Vedal又是你

iampig95175310/10 15:05 計算能力好的AI寫出病毒很合理

iampig95175310/10 15:05不用太過驚慌

soapmactony10/10 15:34各位是不是要移民去冰島了

JoeyChen10/10 15:46@64樓 有寫研究員把AI設計的基因合成出來培養 真的能用

AirO026440010/10 15:59還有幾....

GaoLinHua10/10 16:11酷耶

mushrimp546610/10 16:33接下來就是AI認為人類對地球有害然後撲殺人類對吧

abd8673110/10 17:01AI想消滅人類有更多工具了

danieljou10/10 17:07現在第幾集了…

JaccWu10/10 19:54比起AI搞死自己 人類用AI搞死自己的可能性提高了

lolicon10/10 20:56沒得逃了

shawncarter10/11 00:25還好在美國