新智元报道
编辑:KingHZ
【新智元导读】AI创造生命的一大步!斯坦福团队用AI造出从零写出16种噬菌体,内含地球前所未有的蛋白,Anthropic CEO预警:6到12个月,傻子也能造超级病毒。
迈向AI创造生命的重要一步!
正值深夜,斯坦福那间被精密仪器塞满的实验室,屏幕前的研究员没有像往常那样去操作移液管,而是屏住呼吸,按下了一个决定性的回车键。
几小时后,湿实验室的培养皿里,原本如地毯般均匀铺开的大肠杆菌群落中,突然浮现出一块又一块触目惊心的空白区。
显微镜下,这是一场微观世界的屠杀:细菌的细胞壁被刺穿,生命物质如熔岩般流出,成片成片的菌落倒下,仿佛被一台看不见的、凶猛的收割机扫过。
AI生成的解释性图像
放在过去,这没什么稀奇。噬菌体——一种专门吃细菌的病毒——干这种事干了几十亿年了。
但这一次,完全不一样。
这片培养皿里的「杀手」,不是来自任何沼泽、泥土、海洋或污水池——它从未在地球上活过哪怕一秒钟。它的「祖籍」不在大自然,而在硅片之间。
它是被一个叫Evo的AI模型从零开始,一行行代码「敲」出来的全套基因组。
人类把这段AI写出来的DNA合成出来,塞进大肠杆菌里,然后,它就活了,还杀得比真病毒更凶、更快、更狠。
斯坦福大学和Arc Institute的科学家们使用AI大模型,成功创造了世界上首批「AI设计」的噬菌体。
这些并非自然界病毒的简单变种,而是拥有全新蛋白质结构的合成生命形式。
研究人员合成了302个AI设计的基因组,把它们扔进大肠杆菌培养液,结果有16个直接「原地起飞」,成了能感染、能复制、能裂解细菌的真实病毒。
去年,预印本发布时,那周的头条都被GPT占据了,以至于没多少人注意到这一突破。
预印本地址:https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.09.12.675911v1
那时,MIT科技评论形容那个夜晚是「AI is here」的觉醒时刻——
这代表了「首个完整基因组的生成式设计」。
纽约大学朗格尼医学中心的生物学家Jef Boeke表示,这同时也是向着AI设计的生命形式迈出的「令人印象深刻的第一步」。
而最让生物安全圈瑟瑟发抖的细节藏在论文最后:其中一个AI设计的噬菌体,它装DNA的「包装盒」蛋白——
这玩意儿,地球已知所有生物里都查不到亲戚。
曼彻斯特大学的基因组工程师Patrick Yizhi Cai描述了这类技术的潜在影响:
这些AI模型就像是合成基因组学领域的「ChatGPT时刻」。你可以开始编写自然界从未存在过的东西。
当ChatGPT遇见DNA
要理解这件事,得先认识主角——一个叫Evo的「幽灵」。
简单粗暴的类比:Evo就是DNA版的ChatGPT。
ChatGPT读的是人类几千年来留下的小说、博客、论文、贴吧水帖,学会了怎么「接龙」出像人话的句子。
Evo读的呢?
是270万个原核生物和噬菌体的基因组(Evo 1),以及横跨生命之树的9.3万亿核苷酸数据(Evo 2)——这是迄今最大的开源生物AI模型。
Evo 2是SOTA的DNA语言模型,专为长上下文建模与设计而打造。Evo 2采用 StripedHyena 2架构,能以单核苷酸分辨率对DNA序列进行建模,上下文长度可达100万个碱基对。Evo 2使用Savanna平台进行预训练,并在OpenGenome2数据集上以自回归方式进行训练,该数据集包含来自生命所有领域的8.8万亿个token。
它学的不是「今天天气怎么样」,而是「A后面接什么碱基,这个生物才能活下去」
在它眼里,DNA序列(A、T、C、G)不再是神秘的生命天书,而是一套可以预测、可以接龙、甚至可以「文学创作」的底层代码。
在不依赖特定任务微调的情况下,Evo 2能够准确预测遗传变异对功能的影响——从非编码致病突变到具有临床意义的BRCA1基因变异
它读取基因组的方式,就像Claude读取代码一样,但Evo 2开源了!
论文地址:https://www.nature.com/articles/s41586-026-10176-5
开放权重:https://huggingface.co/collections/arcinstitute/evo
开源项目:https://github.com/arcinstitute/evo2
研究团队选的目标对象——ΦX174噬菌体,本身就是个传奇。
1977年,英国生物学家Fred Sanger第一次完整测序的就是它。
2003年,Craig Venter团队第一次从头化学合成的也是它。
它只有大约5400个碱基,编码11个基因——足够简单,但又五脏俱全,具备病毒该有的全部基本功能。
斯坦福Brian Hie教授的团队,选了一个最经典的对象,做了一件最不经典的事。整个流程像三幕剧——
第一幕——AI开脑洞。
Evo模型经过精细微调,被研究者「喂」进ΦX174的特定序列作为提示词,然后让它自由发挥,生成变体。
不是编辑,不是微调,而是从头开始合成完整基因组。
这些「候选作品」五花八门:有的基因被截断,有的基因顺序被打乱,有的甚至加了完全没见过的新基因。
其中很多组合,人类生物学家这辈子都不可能想出来。
第二幕——电脑筛选。
研究团队从几千个候选中挑出302个最有希望的,把它们的DNA真的化学合成出来。
这一步耗钱耗力,但必须做——光在电脑里「看着像」是没用的,得让真实的分子说话。
第三幕——见真章。
把合成出来的DNA混进大肠杆菌培养液里。然后,等。
结果出来了:302个候选,16个是活的。
这16个不仅能感染大肠杆菌、能复制、能炸开宿主细胞膜跑去感染下一个细菌——它们里面好几个,杀菌速度比天然的ΦX174还快。
你品品这数据:
天然ΦX174:6小时内扩增1.3到4倍;
AI设计的Evo-Φ69:6小时内扩增16到65倍。
人造的,比自然的还猛。
最后一击来自冷冻电镜。
研究人员对着其中一个AI生成的噬菌体一看——愣住了。
它装DNA的衣壳蛋白,在已知生命的进化树上找不到任何亲戚。这个分子结构,跟地球上任何已知物种里的任何蛋白都对不上。
AI找到了生命未曾找到的解决方案。
它就这么被AI在算力的虚空里凭空「想」出来了,而且它还真的能用。
研究团队把所有AI设计的噬菌体和原版ΦX174扔进同一个培养皿,让它们玩「大逃杀」。
他们将生成的噬菌体混合,并将其用于三种已对ΦX174产生抗性的大肠杆菌菌株。
这种混合「鸡尾酒」迅速击溃了抵抗力。
这种成功没人预料到,AI设计的噬菌体首次尝试就成功克服了现实世界中的细菌耐药性。
后抗生素时代,AI点燃新希望
把这一点划重点:AI已经不是在「补全」生命了,它在算力的虚空里漫游,走完了一条自然界需要亿万年随机突变才能跑通的进化小径——并且发明出了生命的全新零部件。
这是一道分水岭。
这就涉及到这项技术真正可能造福人类的应用方向——噬菌体疗法。
这是一个被冷落了几十年、最近又被重新点燃的医学方向。
我们都知道,抗生素滥用导致细菌耐药性越来越强,世卫组织反复警告「后抗生素时代」可能到来——一个小伤口就要人命的年代。
噬菌体是细菌的天敌,本应该是绝佳武器,但最大的问题是:细菌进化得太快,我们手里的天然噬菌体库不够用。
而Evo这种AI,等于给人类开了一个无穷无尽的噬菌体设计工厂。
细菌进化出抗性?没事,我们让AI再生成1万种新噬菌体,总有一种克得了你。
Arc Institute的官方博客里写得很清楚:他们的目标是把噬菌体疗法从「碰运气」变成「系统化生产」。
参考资料:
1\https://x.com/AISafetyMemes/status/2048076291367391494
https://x.com/heygurisingh/status/2047736888111583404
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.09.12.675911v1