研究人员让AI学习天然DNA规律,再生成全新病毒基因组。16种设计成功复制并感染细菌,同时引发双重用途担忧。

AI设计出16种活病毒,全部不曾存在于自然界
AI模型创建的病毒渲染图

科学家首次用人工智能设计出自然界从未出现过、却能正常工作的病毒。模型先学习大量DNA序列中的结构规律,再生成完整病毒基因组配方。研究人员按照这些配方合成DNA分子,将其放入细菌,最终有16种设计产生了可复制的新病毒,并成功感染其他细菌,证明它们具有生物活性。

人工合成病毒并非新技术。研究人员早已能复制已知病毒的基因组,用于研究病毒机制、测试抗病毒药和开发疫苗。此次突破在于,系统不是照抄自然界已有序列,而是从规律中组合出新的完整基因组。参与工作的斯坦福大学与Arc研究所团队,让AI识别天然DNA结构模式,再要求它写出可运行的病毒方案。

这些病毒与天然噬菌体Phi X 174相似。Phi X 174只能感染细菌,不会感染人类,因此本次产物不构成人体传染威胁。16个成功案例也说明,生命系统对序列的要求虽然严格,却不只存在一种可行答案。AI能够在巨大序列空间中找到自然演化尚未走过、实验人员也很难凭经验设计的组合。

AI设计出16种活病毒,全部不曾存在于自然界
名为Evo的AI模型生成的病毒

这种能力可能带来医疗价值。噬菌体可定向杀死细菌,有望用于处理抗生素耐药感染。AI若能按目标细菌设计噬菌体,研究人员可能更快建立治疗候选库,也能通过生成新病毒来理解基因之间如何协同工作。曼彻斯特大学合成生物学家Patrick Cai把这项成果称为重要里程碑。

风险同样明显。今天的模型设计对象不会感染人,但方法本身展示了从数字序列到活病毒的完整路径。更强模型、更大训练库和不同实验目标,可能扩大可设计生物体的范围。病毒设计工具因此具有典型双重用途,一面能促进药物、疫苗和噬菌体治疗,另一面可能降低制造危险病原体的技术门槛。

关键问题不只是AI能否生成序列,而是实验合成、筛查和释放环节如何受到约束。模型给出的文本本身不会传播,只有经过DNA合成、组装、导入宿主和培养,才可能变成生物实体。因此安全控制可以分布在模型访问、序列订单筛查、实验室审批和产物测试等多个环节,而不是只寄望模型拒绝回答。

研究结果也不能说明AI已能随意设计任何病毒。Phi X 174基因组较小,结构和宿主范围相对明确,成功的16种设计来自受限任务。更复杂病毒包含更长基因组、调控网络和宿主相互作用,难度会显著增加。即便如此,从模仿已知序列跨到产生可复制新生命形式,仍是能力边界的重要变化,也值得长期持续审视研究。

研究机构需要在开放科学、同行验证和生物安全之间建立规则,对高风险设计进行评估,并限制未经审查的合成。16种病毒证明AI设计生命已从概念走向可运行实体,也让治理不再只是未来议题。

原文:https://www.nytimes.com/2026/08/06/science/ai-viruses-bacteria-arc.html