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史丹佛大學首度用AI造出可複製合成病毒 專家示警噩夢情境

史丹佛大學實驗室博士生金恩等人提供的未註明日期模擬圖,顯示AI模型設計的病毒。紐約時報
史丹佛大學實驗室博士生金恩等人提供的未註明日期模擬圖,顯示AI模型設計的病毒。紐約時報

美國史丹佛大學主導的研究團隊運用生成式人工智慧(AI)設計出全新合成病毒,不僅功能完整,還可在實驗室中複製。這不只是AI首次成功設計完整基因組,也是AI首次被用來創造自然界中從未出現過的病毒。

BBC與Axios報導,AI工具正迅速發展,且已被用來設計新型抗生素,但與從零開始設計可複製的新病毒相比,前者相對簡單。史丹佛大學助理教授布萊恩.海(Brian Hie)告訴BBC:「這是生成式AI所能設計複雜度的下一步,也是生成式AI首次被用來設計完整基因組。這種產物能夠複製,並在細胞內發揮其他功能,對我們而言是一個全新領域。」

這項技術的運作方式與ChatGPT等大型語言模型類似,後者會預測文字序列。在這項研究中,稱為Evo1和Evo2的AI模型預測的不是文字,而是生命的語言。這些模型以病毒、細菌、植物和人類的遺傳密碼進行訓練,研究人員接著微調模型,產生一類稱為噬菌體(bacteriophage)、只會感染特定種類細菌的病毒,再從模型產生的設計中挑出最具潛力的302項,在實驗室合成,其中16種證實能有效殺死大腸桿菌,且不會對人類構成威脅。

研究人員將噬菌體放入覆蓋一層細菌的培養皿,等待新病毒吞噬細菌的跡象。實驗室博士生金恩(Samuel King)表示,他們在凌晨發現噬菌體開始發揮作用,「我們開始看到這些透明斑點,實在令人極度興奮。」布萊恩.海回憶,研究團隊分享結果時,「房間裡爆出掌聲」。

開發新型噬菌體可能帶來治療抗生素抗藥性感染的新方法,並有助控制致命細菌感染。這項突破被稱為科學上的「非常重大轉折點」,可能開啟治療疾病的新時代,也顯示AI已有能力設計自然界不存在的全新生物系統,也就是所謂的合成生物學。然而,這項技術也可能被用來開發更複雜的生命形式,甚至協助設計生物武器。

儘管布萊恩.海主張,這項技術有潛力透過開發新藥和療法,「大幅改善人類健康」,但專家警告,AI設計的病毒引發「迫切的」安全與保安疑慮。外界也擔憂,同樣的技術可能遭到惡意利用,用來創造新疾病。這甚至可能是AI專家早已警告的噩夢情境第一步:致命病原體的創造速度太快,現有監測系統來不及發現,最終難以遏止。

研究人員也採取措施,盡可能提高安全性。他們從訓練資料庫中排除可能感染複雜生物的病毒,以噬菌體而非感染人類的病毒為研究對象,且所有研究均在安全實驗室內進行。布萊恩.海主張,即使是現有防護措施,也能在「確保這項技術用於良善目的」方面發揮重要作用。

約翰霍普金斯大學健康安全中心英格斯比博士(Thomas Inglesby)與漢克博士(Moritz Hanke)在《科學》期刊隨研究一同刊出的評論中,肯定史丹佛大學團隊採取防範措施,但指出現有防護規範不足以監督生成式基因組學,而這些研究發現也引發「迫切的生物安全與生物保安問題」。

英格斯比與漢克表示,問題已不再是「生成式病毒基因組設計是否會出現」,而是能否在不「造成嚴重傷害」的情況下使用。他們強調,具有致病潛力的新病毒「不應研究」,並寫道:「使用生成式AI編寫病毒基因組的能力如今已經存在,但安全引導這項能力的治理機制仍不存在。」

病毒 大學 BBC

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