ШІ створив віруси, що заражають бактерії: що це означає для науки

Вчені зі Стенфордського університету застосували штучний інтелект для створення вірусів, які інфікують бактерії. У ході експерименту вони використали мовні моделі Evo 1 та Evo 2, які працюють із генетичними послідовностями за принципом, схожим на аналіз тексту. Замість слів ці моделі обробляють нуклеотиди — будівельні блоки ДНК — і розпізнають закономірності в генетичному коді.

Для навчання моделі дослідники використали дані про близько 15 тисяч вірусів із родини бактеріофага Phi X-174, який заражає кишкову паличку E. coli, але не становить загрози для людини чи тварин. Після навчання ШІ згенерував приблизно 700 тисяч варіантів геномів вірусів. Із них науковці відібрали 285 найперспективніших кандидатів для подальшої перевірки.

Виявилося, що 16 із відібраних варіантів були функціональними: вони могли утворювати вірусні частинки та розмножуватися в бактеріях. Деякі згенеровані конструкції за життєздатністю не поступалися природному Phi X-174, а окремі навіть розмножувалися швидше.

Це дослідження має практичне значення для розробки нових бактеріофагів — вірусів, які атакують бактерії. У перспективі такі моделі можуть допомогти у створенні нових способів боротьби з бактеріальними інфекціями, вивченні функцій генів та розробці інструментів для біотехнологій і генної терапії. Використання ШІ дозволяє значно пришвидшити пошук потрібних генетичних конструкцій: замість перевірки величезної кількості випадкових варіантів модель прогнозує послідовності, які мають найбільший шанс бути функціональними.

Водночас результати дослідження порушують питання біобезпеки. Генеративні моделі, здатні створювати функціональні генетичні послідовності, належать до технологій подвійного призначення. Їх можна використовувати як для корисних наукових цілей, так і потенційно для небезпечних розробок. У цьому експерименті дослідники свідомо обмежили систему вірусами, які заражають лише бактерії, і не працювали з патогенами, здатними інфікувати людей.

Той факт, що генеративна модель змогла створити функціональні віруси, свідчить про стрімкий розвиток біодизайну з використанням ШІ. Науковці та експерти з біобезпеки наголошують на важливості розробки механізмів контролю таких технологій паралельно з їхнім розвитком.