Искусственный интеллект впервые синтезировал жизнеспособные вирусы, не существующие в природе
Изображение сгенерировано: Nano Banana
Исследователи из калифорнийского Arc Institute впервые применили искусственный интеллект для конструирования искусственных бактериофагов — вирусов, избирательно поражающих бактериальные клетки, — не имеющих аналогов в дикой природе. Итоги научной работы обнародованы на страницах журнала Science.
Для разработки искусственных геномов специалисты задействовали специализированную языковую модель Evo, обученную на колоссальных массивах ДНК-последовательностей из всех доменов живых организмов. Алгоритм, функционирующий по аналогии с текстовыми нейросетями, успешно уловил эволюционные закономерности природных геномов, что позволило ему синтезировать совершенно новые вариации. В качестве базового макета был взят абсолютно безопасный для человека фаг Phi X-174, специализирующийся на кишечной палочке (Escherichia coli).
Как сообщает издание The New York Times, нейросеть Evo спроектировала порядка 700 000 потенциальных ДНК-структур. Учёные отобрали из этого массива около 300 образцов, воплотили их в лабораторных условиях и внедрили в бактериальные клетки, которые впоследствии сформировали полноценные вирусные частицы. Жизнеспособность продемонстрировали 16 фагов. Полученные организмы кардинально отличались от природных аналогов: они обладали уникальными мутациями, редкими генетическими последовательностями и вариативной длиной. В частности, один из вирусов задействовал в строении своей белковой оболочки (капсида) ДНК-упаковывающий белок, заимствованный у эволюционно удаленного вирусного семейства.
Испытания подтвердили, что синтезированные вирусы обладают разной степенью инфекционной активности и способны поражать два штамма E. coli, включая те, что приобрели резистентность к исходному фагу Phi X-174. Коктейль из новосозданных фагов успешно справился с устойчивыми микроорганизмами, в то время как природные аналоги оказались бессильны. Это наглядно доказывает перспективность подхода для разработки принципиально новых средств борьбы с супербактериями.
Тем не менее, подобный прорыв вызывает серьезные тревоги у специалистов по биобезопасности. Профессор Том Инглсби и доктор Мориц Ханке из Центра здоровья при Университете Джонса Хопкинса в аналитической публикации для Science подчеркнули, что технологическая возможность проектирования вирусных геномов с помощью генеративного ИИ опередила создание эффективных рычагов контроля. «Инструменты для конструирования вирусных геномов уже существуют, тогда как адекватная система их регулирования пока отсутствует», — отметили эксперты.
На прошлой неделе Национальные институты здравоохранения США (NIH) утвердили регламент, налагающий запрет на эксперименты, увеличивающие патогенность биологических агентов. При этом ограничения не распространяются на сугубо вычислительные изыскания: документ допускает компьютерное моделирование и проектирование новых биологических структур, если они не затрагивают охраняемые опасные патогены (например, возбудитель натуральной оспы). Таким образом, сфера ИИ-генерации геномов по-прежнему находится вне зоны прямого надзора.
Достижение исследователей из Arc Institute стало важной вехой, доказавшей способность нейросетей создавать полноценные геномы с заданными характеристиками. Это открывает горизонты для создания адаптивных противомикробных препаратов нового поколения, способных противостоять мутирующим бактериям, но одновременно ставит перед научным сообществом задачу выработки жестких стандартов безопасности.
Источник: iXBT
Nvidia советует переоборудовать устаревшие АЭС в центры обработки данных для ИИ
Эксперт по кибербезопасности: телевизоры Samsung на Tizen ведут масштабную слежку за владельцами, и это может вызывать «тормоза» в работе ТВ
Четырёхкратный скачок за год: 256-гигабайтные SSD дорожают, и рост цен может продолжиться
Очень мощная башня с пятилетней гарантией и весом 1,5 кг: DeepCool показала башенный кулер StationX 622, рассчитанный на отвод до 540 Вт
Thermalright выпустила СЖО с изогнутым AMOLED-дисплеем 2400 × 1080 и «эффектом парения»
Мини-ПК размером с карманный по цене бюджетного смартфона: Acemagic W1-5400U с богатым набором портов обойдётся всего в $235
OnePlus Ace 7 Pro получит аккумулятор на 9000 мАч, 100-ваттную зарядку, голубой корпус и настраиваемую подсветку
Роботы научились прыгать и хватать предметы благодаря живым мышцам: био-гибридный прорыв ETH Zurich