AI创造出自然界前所未有的新病毒,有人用这项技术搞破坏怎么办?
人类早就可以“制造”病毒,但是前不久,人类第一次“创造”出了病毒。更准确地说,是在AI帮助下,创造出了自然界中前所未有的新病毒。
以DNA病毒为例,它的遗传物质和人类一样:长长的DNA链条上排列着A、T、G、C四种碱基。碱基的排列顺序决定了这种病毒的复制策略、选择攻击什么宿主……肉麻点说,病毒之所以生而为病毒,全靠这串精密排列的字母序列。
按遗传物质分类,病毒有很多种,比如双链DNA病毒、单链DNA病毒、双链RNA病毒……如果是RNA病毒,那么主要看RNA上的A、U、G、C碱基|SPL
上世纪70年代,基因测序技术出现,科学家由此可以读取病毒的碱基序列。这意味着,如果在实验室将碱基按照测序结果排列,就可以将特定病毒“复制”出来。
再往后,基因编辑技术出现,科学家不仅可以读取病毒的碱基序列,还可以进行一定修改。比如,删掉病毒DNA上的致病基因,就可以使它在失去致病性的同时依然能被人体免疫系统识别出来,这样,疫苗就诞生了。
基因测序的结果图,每个色块代表了一个碱基|网络
那么人类可以在没有任何参照的情况下,从无到有,通过排列碱基创造出一条可行的病毒DNA链条吗?很难!
这是因为DNA上的碱基组合方式近乎无限。其中一些碱基组成了DNA上的基因区域(负责指导合成蛋白质),更多碱基组成了调控序列(决定每个基因什么时候开启、结束,谁先表达,谁后表达等),只有当基因和调控区域精密配合时才能让病毒“存活”。
但人类对基因和调控区域如何配合的认识仍然有限,而且碱基的排列组合趋近无穷,想要弄清几乎是不可能完成的任务。
SPL
等等!寻找海量数据中的隐藏规律,这不正是AI擅长的事情吗?!
于是,一支来自斯坦福大学和ARC研究所的团队,决定让AI大量阅读病毒的DNA碱基序列,从而找出人类难以发现的碱基排列规律,破解病毒的“基因书写语言”。
16种新病毒
在这项最近发表的研究中,研究人员使用了一款叫Evo的人工智能大模型。Evo专门研究生命遗传物质,当其他AI学习人类文本时,它阅读的是各种生物的DNA和RNA。
实验中,研究人员给Evo投喂了名为“Phi-X174噬菌体”的病毒,以及1.5万个“Phi-X174噬菌体”的“近亲病毒”,希望AI通过阅读它们的DNA碱基序列,找出那些共同存在的排列规律。
Phi-X174噬菌体的遗传物质为单链DNA,呈环状|Wikipedia
结果,Evo真的找到了,还按照这套逻辑输出了70万个新的病毒基因组。经过筛选,研究人员挑出了285个比较有潜力的方案,将其培养为真正的病毒,并接种到含有大肠杆菌的培养皿里——噬菌体是一种专门感染细菌的病毒。
接下来要做的就是静候。如果培养皿中的大肠杆菌正常生长,说明新病毒失败。如果培养皿中出现了透明小圆点,则说明病毒已经利用细菌进行自我繁殖并杀死了宿主,新病毒成功。
最终,16种新病毒成功问世。
AI创造的新病毒建模|资料[1]
这16种新病毒甚至“各有所长”:比如,其中几种的繁殖速度比“Phi-X174噬菌体”本体还快;还有一种新病毒基因发生的变化,在演化上已经与本体相距甚远,这意味着AI在短时间内完成了大自然需要数百万年才能实现的进化。
更让研究人员惊喜的是,他们发现如果把几种新病毒混合起来,可以杀死已经产生耐药性的大肠杆菌菌株。这可能为全球越来越严峻的抗药性难题,提供新的解决方案。
这项研究发表于《科学》杂志8月刊
会不会被用来制造恐怖事件?
当一些科学家对这项成就感到振奋时,另一些人则心生担忧。
Evo由斯坦福大学进化设计实验室主导开发|Stanford University
与这篇新研究一同刊发的另一篇文章写道:“尽管它在应用生命科学领域充满潜力,但也带来了急迫的生物安全隐患。我们现在有了用生成式AI编写病毒基因组的能力,却没有针对这项技术的监管。”
专家指出,如果有人通过非法手段窃取了致命病毒基因组,然后让AI进行学习和创作,可能会制造出我们没有抵御能力的新病毒。更有人指出,这项技术会被别有用心之人拿来制造生物武器或另一场大流行病。
人们联想到了“2001年美国炭疽邮件袭击事件”,担心AI生成病毒会导致类似事件|PBS
目前来看,这样的担心暂无必要。
首先,尽管这16种病毒前所未有,但它们都与“Phi-X174噬菌体”十分相似。也就是说,它们只能感染大肠杆菌,不能感染人类、动植物等真核生物。
其次,回顾整个实验不难发现,AI生成的病毒基因组成功率不算高,在给出的70万个方案中,只有16个成功。况且,“Phi-X174噬菌体”的基因组几乎是自然界中最简单的,而把基因组培养成病毒还要经过合成、测试等阶段,这个过程同样复杂。
越来越多科学家开始呼吁业界重视新技术可能带来的潜在风险|University of Nevada
如果真有人想用病毒制造混乱,最简单的方法还是利用基因编辑技术,对已知病毒进行修改,没有必要大费周章地从头开始手搓。
不过鉴于当今AI技术发展之快,人们的担忧并非毫无道理。
想要防止担忧成为现实,恐怕需要一个多层级的安全保障制度:比如加强基因库的安保措施、对相关AI模型的输入和输出进行限制、实行更加负责任的科研审查评估,DNA合成机构也应该对客户提交的序列进行筛查。
在训练Evo的过程中,工作人员特意剔除了可以感染动植物和人类的病毒数据|网络
就像很多技术一样,AI生成病毒基因组本身不分好坏,主要还是取决于人们怎么使用它。
参考资料:
[1]https://www.science.org/doi/10.1126/science.aec2657
[2]https://www.cnn.com/2026/08/06/health/ai-viruses-bacteriophages
[3]https://www.theguardian.com/science/2026/aug/06/safety-fears-as-scientists-make-first-viruses-designed-by-ai
本文来自微信公众号“把科学带回家”(ID:steamforkids),作者:刘六七,审校:阿娴,36氪经授权发布。















