記者吳立言／綜合報導
人工智慧應用從生成文字、圖片持續延伸至生命科學領域。美國史丹佛大學研究團隊宣布，成功利用 AI 從零設計出具完整功能的病毒基因組，並在實驗室中驗證其效果，成為目前已知首次由 AI 設計出完整病毒基因組並成功運作的案例，也為噬菌體療法與新型抗菌技術帶來新的研究方向。
這項研究由英國《BBC》報導，研究成果來自美國史丹佛大學。研究團隊表示，本次利用 AI 設計出的 16 種新型噬菌體均只會感染細菌，不會感染人類，因此不會對人體構成威脅。
▼AI首次成功從零設計完整病毒。（示意圖／CFP）
Evo 模型學習「生命語言」
研究團隊指出，這套 AI 的運作原理與 ChatGPT 等大型語言模型相似，不同的是，大型語言模型預測的是文字序列，而研究團隊開發的 Evo1 與 Evo2 則是分析、預測 DNA 等遺傳序列，也就是所謂的「生命語言」。
模型訓練資料涵蓋病毒、細菌、植物及人類等多種生物的遺傳資訊，再透過微調（Fine-tuning），讓 AI 專門學習設計噬菌體（Bacteriophage），也就是只會感染特定細菌的病毒。
302 個候選設計中 16 個成功殺死大腸桿菌
為驗證 AI 設計成果，研究團隊從 AI 產生的設計中挑選 302 個最具潛力的候選方案，在實驗室合成並測試。結果顯示，其中有 16 種新設計的噬菌體能有效感染並殺死大腸桿菌（E. coli），證明 AI 不僅能產生基因序列，更能設計出具備生物功能的新型病毒。
有望成為抗藥性感染新療法
研究人員表示，新型噬菌體未來可望應用於噬菌體療法（Phage Therapy），協助治療因抗生素抗藥性而難以控制的細菌感染。由於噬菌體具有只攻擊特定細菌的特性，被視為抗生素之外的重要替代治療策略。
史丹佛大學助理教授 Brian Hie 表示，相較於過去 AI 曾用於設計新型抗生素，從零開始設計一個能夠存活且具有完整功能的病毒，在技術上的挑戰更高；未來團隊也有興趣進一步挑戰設計更複雜的生物系統。
專家：人類首次在電腦中設計生物
本次研究中的噬菌體基因組約為 5,400 個鹼基對，相較之下，最小活細胞基因組約有 50 萬個鹼基對，而人類基因組則約有 30 億個鹼基對，顯示目前 AI 設計的生物仍屬相對簡單的生命系統。
西班牙龐培法布拉大學合成生物學實驗室教授 Marc Güell 表示，這項成果是生物設計的重要轉折點，象徵人類首次能透過電腦設計全新的生物系統。未來相關技術除了可望開發治療疾病的噬菌體，也可能應用於治療遺傳疾病的酵素、免疫療法抗體及其他新型生物醫學技術。
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