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。
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