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AI如何生成新的生命形式

How AI Could Generate New Life-Forms | Eric Nguyen | TED

美国英语人工智能与生命科学
新闻源:TED on MSN
2025-09-16 20:32:24阅读时长2分钟828字
AI生成生命形式基因组疾病预测个性化治疗基因疗法生物安全生命本质范式转变风险管控

内容摘要

本文探讨了人工智能通过生成DNA序列重塑生命科学研究的突破性进展。研究团队开发了名为Evo的AI系统,成功生成具有生物活性的CRISPR基因编辑工具,展示了从零创建完整基因组的可行性。文章分析了AI生成生命的技术原理、实验验证过程及其在个性化医疗、基因治疗、地外生命探索等领域的应用前景,同时探讨了生物安全、伦理边界等重大议题,预示生命科学即将从发现时代迈入设计时代。

作为一名人工智能研究员,我始终对生物学研究方式充满好奇。生物学家研究生命系统时,常采用"破坏法"——就像通过逐个拆除汽车零件观察其影响来理解机械原理。而工程师则选择彻底解构重组系统。以人类基因组计划为例,这项百年来最重要的突破耗时十余载绘制出包含30亿碱基对的完整DNA图谱。当我们以为通过逐个碱基分析就能攻克疾病时,反而揭示了对DNA功能认知的严重不足。

我所在的斯坦福大学与ARC研究所团队启动了一项大胆计划:能否用AI从头生成完整基因组?我们将DNA视为可编程语言,开发了能生成超长DNA序列(长度达前代模型500倍)的AI系统Evo。通过训练8万个完整基因组构建的"语言模型",实现了类似ChatGPT的交互式DNA设计——只需输入需求描述,系统就能逐碱基生成定制序列。

验证过程充满挑战。我们要求Evo从零生成CRISPR系统——这个包含蛋白质和RNA的分子剪刀。生物学团队通过三级结构预测、功能位点分析等手段验证生成效果,最终在实验室成功观察到精准的DNA切割活性。这标志着首个完全由AI设计的功能性基因编辑工具诞生。

当前版本Evo已能生成数百个类天然蛋白质,但完整基因组构建仍存在缺环。我们预计未来数年将实现全功能基因组的AI设计。这项技术将带来革命性突破:通过输入个人基因组信息,AI可预测疾病风险、设计个性化治疗方案;FDA已批准首个镰状细胞贫血基因疗法,全球500余种基因疗法待批;未来可能通过添加第24条人工染色体实现疾病防御系统。

在太空探索领域,研究人员正设计适应火星环境的工程微生物。虽然复活猛犸象的"2028年计划"引发争议,但创造新生命形式的可能性已然打开。生物安全是首要考量——AI既可能设计病毒武器,也能构建防御体系。作为技术探索者,我们既要推动创新,又要建立相应的风险管控框架。

人类对生命本质的理解正在发生范式转变:从观察解码生命到创造设计生命。站在这个进化节点,我们面临的根本问题不再是"能否做到",而是"该怎样做"。因为理解生命的方式,终将由我们亲手创造。

【全文结束】

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