AI设计了一种自然界不存在的病毒?Science最新突破揭开“生成生命”的序幕


如果说 ChatGPT 学习的是人类语言,

那么现在 AI 正在尝试理解并生成另一种更加古老的语言:

生命的遗传语言——DNA序列。


近日,Science发表了一项具有里程碑意义的研究:

研究人员利用基因组语言模型(Genome Language Model),设计出此前未在自然界数据库中发现的新型噬菌体基因组,并通过实验重建获得具有生物活性的病毒颗粒。

简单来说:

过去:

自然界 → 发现病毒 → 研究规律

现在:

AI → 学习基因组 → 设计序列 → 实验验证

研究团队利用模型学习大量病毒基因组中的遗传规律,包括:

  • 🧬 基因排列方式

  • 🧬 蛋白编码逻辑

  • 🧬 病毒装配机制

  • 🧬 基因组结构约束

随后,以经典噬菌体 ΦX174 为设计起点,生成新的噬菌体基因组方案。

这些设计并没有停留在计算机中,而是被进一步合成DNA、重建病毒,并通过实验筛选获得16个具有功能活性的AI设计噬菌体。

——

更令人惊讶的是:

冷冻电镜(Cryo-EM)显示,其中一个AI设计噬菌体具有演化距离较远的DNA包装蛋白体系。

这意味着:

AI探索的不只是DNA序列变化,而是进入了病毒结构与基因组组织方式的新设计空间。

AlphaFold改变了:

“我们如何理解蛋白质”

而这项工作可能推动:

“我们如何设计生命系统”。

未来,生成式生物学(Generative Biology)可能帮助设计:

  • 🧬 新型噬菌体疗法

  • 🧬 合成生物系统

  • 🧬 微生物工程工具

当然,生成式生物设计也带来了新的生物安全挑战。如何平衡创新与风险,将成为未来的重要课题。


📚 Reference:

Generative design of bacteriophages with genome language models

Science (2026)

DOI:10.1126/science.aec2657


📌 配图:

图1:基于论文核心思想制作的封面概念设计

图2:基于公开PDB数据进行的噬菌体三维分子可视化重建


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