ИИ научился «понимать» язык ДНК
Команда исследователей из Стэнфордского университета и института Arc Institute опубликовала в журнале Science результаты эксперимента, в котором генетический ИИ-модель Evo спроектировала новые геномы вирусов. В отличие от традиционных методов, где ученые копируют существующие последовательности, Evo изучал статистические паттерны сборки ДНК. Модель была обучена на массиве данных, включающем 9 триллионов нуклеотидов и более 128 000 генетических последовательностей из миллионов видов животных, растений, микробов и вирусов.
От 700 000 идей к 16 живым вирусам
Для тестирования способности ИИ создавать жизнеспособные организмы ученые выбрали вирус Phi X-174 — известный фаг, поражающий только бактерии E. coli. Геном этого вируса состоит из 5 386 нуклеотидов и 11 генов. На основе изученных паттернов ИИ предложил 700 000 новых потенциальных геномов. Ученые отфильтровали их до 285 наиболее перспективных вариантов, синтезировали их химически и проверили на жизнеспособность.
Результаты превзошли ожидания: 16 из 285 сгенерированных геномов успешно собрались в функционирующие вирусы, способные инфицировать бактерии и размножаться. Эти вирусы не имеют аналогов в природе, хотя и сохраняют структурное сходство с исходным Phi X-174.
Эксперимент с устойчивостью: ИИ обходит защиту
Ключевым доказательством эффективности новых вирусов стал тест на устойчивость. Ученые создали три штамма E. coli, устойчивые к естественному вирусу Phi X-174. Затем они подвергли бактерии воздействию «коктейля» из ИИ-дизайнерских фагов. В ходе эксперимента популяции вирусов эволюционировали и преодолели устойчивость всех трех штаммов бактерий, продемонстрировав высокую адаптивность.
Цифры и метрики исследования
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Обучающая выборка ИИ | 9 триллионов нуклеотидов, 128 000+ последовательностей |
| Базовый вирус | Phi X-174 (5 386 нуклеотидов, 11 генов) |
| Предложенных ИИ геномов | 700 000 |
| Синтезированных для теста | 285 |
| Успешно созданных вирусов | 16 (способны инфицировать E. coli) |
| Результат теста на устойчивость | ИИ-вирусы преодолели защиту 3 штаммов бактерий |
Почему это важно и опасно
Исследователи подчеркивают, что созданные вирусы безопасны для человека, так как не были обучены на данных патогенов, поражающих людей. Однако сам факт того, что ИИ может проектировать новые биологические сущности, вызывает серьезную обеспокоенность экспертов. По мнению специалистов, технология опережает существующие регуляторные рамки и механизмы безопасности. Возможность автономного поведения ИИ и потенциальное применение подобных моделей для создания опасных патогенов делают этот прорыв как перспективным для медицины (разработка новых фагов для борьбы с устойчивыми бактериями), так и критически рискованным.
Источник: Tom's Hardware ↗