ИИ спроектировал 16 жизнеспособных бактериофагов, которых нет в природе
Впервые в истории искусственный интеллект создал реальные живые вирусы. Исследователи Стэнфордского университета и Института Арк опубликовали в журнале Science работу, в которой геномная языковая модель спроектировала 16 жизнеспособных бактериофагов — вирусов, которых не существует в природе.
Как ИИ создал новые вирусы
Учёные обучили искусственный интеллект на библиотеках ДНК, а затем поставили конкретную задачу: спроектировать геном бактериофага, способного заражать кишечную палочку (E. coli). В работе использовалась геномная языковая модель Evo, обученная на ДНК-последовательностях тысяч различных организмов.
Благодаря этому модель научилась:
- понимать эволюционные закономерности и ограничения природных геномов;
- генерировать новые, ранее не существовавшие ДНК-последовательности;
- проектировать функциональные геномы с нуля.
ИИ предложил тысячи вариантов. Около 300 из них химически синтезировали и проверили в лаборатории — и 16 оказались полностью жизнеспособными.
Результаты эксперимента
Все 16 полученных вирусов относятся к бактериофагам: они заражают бактерии и не способны инфицировать человека. При этом результаты оказались впечатляющими:
- некоторые созданные ИИ варианты размножались до 65 раз быстрее исходного шаблона;
- часть фагов уничтожала E. coli эффективнее природных аналогов;
- один из синтетических вирусов оказался «эволюционно далёким» от всего, что существует в природе — до подобной конфигурации естественная эволюция добиралась бы миллионы лет.
Это первый задокументированный случай, когда искусственный интеллект создал реальные вирусы, которых нет в природе.
Вопросы биобезопасности
Одновременно с публикацией появился комментарий специалистов по биобезопасности, которые предупредили о риске двойного применения технологии. Теоретически геномную языковую модель можно попросить создать геном более заразного или более летального вируса.
Авторы исследования исключили геномы патогенов из обучающих данных, однако признают, что это не обеспечивает полной защиты от злоупотреблений. Вопросы регулирования таких моделей уже обсуждаются в научном сообществе.
Зачем это нужно
Несмотря на риски, у разработки есть важное практическое применение. Разработанные ИИ бактериофаги могут стать альтернативой антибиотикам в борьбе с устойчивыми к ним бактериями. Геном фага — наименьший и простейший для проектирования, поэтому данное направление открывает путь к созданию «умных» вирусов-помощников для медицины.
Учёные подчёркивают: это только начало. Возможность проектировать геномы с помощью ИИ меняет представление о том, как быстро можно создавать биологические инструменты — от лекарств до промышленных микроорганизмов.
Об авторе
