用 AI 來設計病毒基因組,這幾招可以讓你更快測試想法,也比較好驗證成果
- 先試用 3 種 AI 模型生成病毒 DNA,每一種都設定少於 5000 個鹼基序列。
一次多種模型,能看哪種生成出來的結構最容易被生物系統辨識(檢查 2 天後序列被生物辨識率有超過 70%)。
- 記得要在 5 天內,挑選前 5 組 AI 生成的病毒序列,直接進行突變測試。
縮短流程可以馬上看到 AI 是否真的能創造出具備高突變適應力的序列(第 6 天觀察病毒對抗藥物存活率≥ 60%)。
- 馬上做 10 組 DNA 配對實驗,每組都用 AI 設計的新序列和現有超級細菌比對。
直接比較能快速知道哪些 AI 序列更有機會擊敗抗藥性(比對完 7 天內,細菌生長率下降超過 50% 就算有明顯效果)。
- 開始從 Evo 訓練模型設計新病毒時,每 3 天就檢查一次適應力提升幅度。
密集監控有助於抓到模型突然表現變好的時刻,也能避免浪費太多算力(確認 9 天內適應力增幅達 15% 以上)。
發現 AI 如何生成全新活體病毒基因組
哇塞,AI已經不是只會寫寫東西那麼簡單啦!現在連「生命」都能直接搞出來?!真的有點嚇到欸 - 是的,我講的是可以讓生物動起來、功能超完整的DNA,像基因組那種,不是什麼寫詩或文案喔。
然後等一下,這到底是不是電影啊?但這回是真的發生了啦。最新一篇論文 “Generative design of novel bacteriophages with genome language models” 曝光:一群科學家竟然直接用AI設計出全新、前所未見而且可以運作的病毒!你沒聽錯,是AI產生完整病毒基因組直接拿去做實驗,而且結果還成功了。這進展也太猛吧!
然後等一下,這到底是不是電影啊?但這回是真的發生了啦。最新一篇論文 “Generative design of novel bacteriophages with genome language models” 曝光:一群科學家竟然直接用AI設計出全新、前所未見而且可以運作的病毒!你沒聽錯,是AI產生完整病毒基因組直接拿去做實驗,而且結果還成功了。這進展也太猛吧!
比較 AI 造物與自然演化,哪個更厲害
說真的,現在的人工生命體有時真的比天然演化的還猛欸!直接切重點,到底人家用啥辦法?又是怎樣突破傳統,變成生物領域大爆炸的新聞呢?!別說我沒講 - 這塊真的近年超級紅!
Q:想「寫」出一本全新生命藍圖,現實簡直瘋狂困難。嗯,其實這問題已經夠明白了吧?以前我們讀DNA序列、定序什麼的,其實很拿手啦。CRISPR剪來剪去也是日常操作,可你敢不敢試試「自己設計一組完整基因組」?拜託,那真的完全難度地獄,沒在跟你開玩笑。
欸你仔細想啊,基因組不是打遊戲輸密碼這麼簡單喔,它複雜得讓人傻眼!其實如果要類比 - 你可以把它想像成規劃一座城市,每一條指令都是一部分藍圖啦:
- 基因,就是蓋住宅、辦公樓和工廠那種感覺。
- 調控元件像交通號誌、分區還有電網,各種控管規則疊在一起。
- 有時候一個密碼偏偏身兼多職,比如同時管理醫院水管跟圖書館結構……到底怎麼想得到的啦!
然後恐怖的是,只要微調一個地方,就會骨牌效應影響一大片,局勢瞬間大混亂(嗯對!)。搞不好原本穩定系統就被扯爛啦。這也就是為啥設計完整基因組會讓人生氣氣啊!
Q:想「寫」出一本全新生命藍圖,現實簡直瘋狂困難。嗯,其實這問題已經夠明白了吧?以前我們讀DNA序列、定序什麼的,其實很拿手啦。CRISPR剪來剪去也是日常操作,可你敢不敢試試「自己設計一組完整基因組」?拜託,那真的完全難度地獄,沒在跟你開玩笑。
欸你仔細想啊,基因組不是打遊戲輸密碼這麼簡單喔,它複雜得讓人傻眼!其實如果要類比 - 你可以把它想像成規劃一座城市,每一條指令都是一部分藍圖啦:
- 基因,就是蓋住宅、辦公樓和工廠那種感覺。
- 調控元件像交通號誌、分區還有電網,各種控管規則疊在一起。
- 有時候一個密碼偏偏身兼多職,比如同時管理醫院水管跟圖書館結構……到底怎麼想得到的啦!
然後恐怖的是,只要微調一個地方,就會骨牌效應影響一大片,局勢瞬間大混亂(嗯對!)。搞不好原本穩定系統就被扯爛啦。這也就是為啥設計完整基因組會讓人生氣氣啊!

了解設計生命源碼為何極具挑戰性
欸欸你想一下,真的很神奇喔!有時候只要一顆紅綠燈出點小狀況,結果就變成整座城市大停電!完全沒在開玩笑啊。生物也是差不多概念,就是DNA嘛,如果哪裡有個字母搞錯了,那隻生物可能馬上掛掉,真的是爆脆弱啦,有夠扯。然後咧,就是這樣,你怎麼設計系統才不會瞬間全毀?其實這問題很頭大對吧?}
{後來呢,他們想到一招超狂,就是直接丟AI去學「進化」怎麼搞事情啦!喔講簡單一點,就是弄出兩個厲害的AI - Evo 1、Evo 2。可以當作是像GPT-5那等級,但它們不是去讀網路文章,是吸收了好幾百萬條病毒還有其他各種生物的DNA序列欸,就超猛的那種!}
{最絕的是什麼你知道嗎?這兩套Evo模型不只在看基因外表長怎樣,還研究到超細節、那種只有活著才知道的DNA規則。比方說哪些基因一定要一起出現、排列到底有沒有什麼密碼,其實連那些表面上沒在產生蛋白質的DNA片段它也不放過 - 原來也都是關鍵!感覺根本比人類細心一百倍啦。}
{所以啊,一旦AI把這套潛規則摸熟,它們就可以創造新的東西,而且都能自動避開常見錯誤,出包機率就低很多。他們現在就是靠這招去解決超複雜又爆炸容易壞掉的系統設計,大致就是這樣,真心覺得帥爆了!
{後來呢,他們想到一招超狂,就是直接丟AI去學「進化」怎麼搞事情啦!喔講簡單一點,就是弄出兩個厲害的AI - Evo 1、Evo 2。可以當作是像GPT-5那等級,但它們不是去讀網路文章,是吸收了好幾百萬條病毒還有其他各種生物的DNA序列欸,就超猛的那種!}
{最絕的是什麼你知道嗎?這兩套Evo模型不只在看基因外表長怎樣,還研究到超細節、那種只有活著才知道的DNA規則。比方說哪些基因一定要一起出現、排列到底有沒有什麼密碼,其實連那些表面上沒在產生蛋白質的DNA片段它也不放過 - 原來也都是關鍵!感覺根本比人類細心一百倍啦。}
{所以啊,一旦AI把這套潛規則摸熟,它們就可以創造新的東西,而且都能自動避開常見錯誤,出包機率就低很多。他們現在就是靠這招去解決超複雜又爆炸容易壞掉的系統設計,大致就是這樣,真心覺得帥爆了!
探索 Evo 模型訓練方式與 DNA 語法奧妙
其實自然演化這塊,啊,有點累,想不起來要怎麼講才順,不過反正意思就是,世界上所有可能的生命形態,自然界實際上真的只試驗過一點點而已啦。至於AI嘛,只要抓到規則、系統懂了,大概就可以往那些人腦壓根沒辦法觸及的什麼「基因設計空間」跑,結果搞出新的東西,好像…也不是特別稀奇吧。
他們有AI在手,可是也沒那麼唾手可得啦,不是講句「幫我做個超屌病毒」這種簡單劇本。事實上有步驟,一關一關那樣,就是用AI生物設計的話,要照著一套過程走,有點像把做菜食譜換成造生命食譜的感覺啦。
嗯,他們首先還是得從模板下手。要選,就挑最知名資料最多的那類—結果決定了bacteriophage ΦX174(Phi-X),這名字常聽,感覺挺熟對吧。這病毒很挑食,只會攻擊細菌本身,所以跟人完全沒啥交集。重點它也是1977年全球最早DNA全解碼那位老大哥 - 就這個地位,基本上很多人當成標竿例子,其實有點致敬味道吧。
然後才算進入重頭戲,就是怎麼讓AI更「職人級」。一開始Evo AI頂多泛用型嘛,為了讓它懂門路,他們乾脆把超過15,000株和Phi-X同家族的Microviridae病毒全都丟給它學。累積了一陣子以後,可以講說這模型徹底轉生專打Phi-X風格噬菌體的大師喔。
他們有AI在手,可是也沒那麼唾手可得啦,不是講句「幫我做個超屌病毒」這種簡單劇本。事實上有步驟,一關一關那樣,就是用AI生物設計的話,要照著一套過程走,有點像把做菜食譜換成造生命食譜的感覺啦。
嗯,他們首先還是得從模板下手。要選,就挑最知名資料最多的那類—結果決定了bacteriophage ΦX174(Phi-X),這名字常聽,感覺挺熟對吧。這病毒很挑食,只會攻擊細菌本身,所以跟人完全沒啥交集。重點它也是1977年全球最早DNA全解碼那位老大哥 - 就這個地位,基本上很多人當成標竿例子,其實有點致敬味道吧。
然後才算進入重頭戲,就是怎麼讓AI更「職人級」。一開始Evo AI頂多泛用型嘛,為了讓它懂門路,他們乾脆把超過15,000株和Phi-X同家族的Microviridae病毒全都丟給它學。累積了一陣子以後,可以講說這模型徹底轉生專打Phi-X風格噬菌體的大師喔。

認識 AI 探索病毒基因空間的新領域
欸你知道嗎,設計病毒這關真的超有趣的!規則一設定下去,AI就只能照著你的意思動作啊,完全沒得偷懶。呃…我想舉個例子,比如這些科學家怎麼搞的呢?他們先很直接地下指令啦,就是說「新的病毒一定要」感染_E. coli C_這種細菌,但也只能針對它,絕不能碰其他生物喔!你看 - 這個安全規範定下來,實驗多了一層明確又強力的防線。
然後還沒完喔,他們還特別規定了,這設計出來的新病毒在基因結構上要跟原本那隻Phi-X長得幾乎一樣!包含基因數量、順序都差不多才行。不過注意啊!等一下,有點反轉,他們不允許AI只抄襲一遍,他們希望的是有全新創意,像是蛋白質和DNA序列全部都換掉。嗯…功能可以類似,但那東西必須是誰都沒見過的新版本,就有點像你叫AI模仿Picasso畫畫,但是畫出來每張都是新風格!
突然緊張感拉滿,你以為按完訓練鍵就好了嗎?其實下一步更刺激。他們把所有那些嚴格條件加進去後,就讓模型自己生成,一瞬間腦海裡自動冒出科學怪人的「It’s alive!」台詞啊!然後真的超猛,電腦馬上噴出上千種前所未見的噬菌體基因組,可是最後嘛,只選了大約300個最值得拿去深度測試。欸想想,其實從瘋狂產生再到篩選,也蠻像人和AI合力搞事情的那種感覺!
然後還沒完喔,他們還特別規定了,這設計出來的新病毒在基因結構上要跟原本那隻Phi-X長得幾乎一樣!包含基因數量、順序都差不多才行。不過注意啊!等一下,有點反轉,他們不允許AI只抄襲一遍,他們希望的是有全新創意,像是蛋白質和DNA序列全部都換掉。嗯…功能可以類似,但那東西必須是誰都沒見過的新版本,就有點像你叫AI模仿Picasso畫畫,但是畫出來每張都是新風格!
突然緊張感拉滿,你以為按完訓練鍵就好了嗎?其實下一步更刺激。他們把所有那些嚴格條件加進去後,就讓模型自己生成,一瞬間腦海裡自動冒出科學怪人的「It’s alive!」台詞啊!然後真的超猛,電腦馬上噴出上千種前所未見的噬菌體基因組,可是最後嘛,只選了大約300個最值得拿去深度測試。欸想想,其實從瘋狂產生再到篩選,也蠻像人和AI合力搞事情的那種感覺!
規劃以 AI 設計病毒的完整流程步驟
欸你們聽好了!最刺激的那一幕直接上場啦~他們把AI生成的DNA序列,真的拿去合成出來耶!然後,搞笑的是,他們還毫不手軟地把這些新鮮DNA塞進活著的E. coli(沒錯,就是大腸桿菌)細胞裡,想試試看到底會怎樣。有點像「開機」實驗,英文叫rebooting啦。
結果真的是離譜爆表!測了差不多300種不同設計,有16個直接復活成功欸,自己開始瘋狂複製還殺掉宿主細菌!也太猛吧,所以代表什麼?他們靠AI就生出了16種以前根本不存在、現在可以用的新病毒啊~不是唬你的,這全都是真的!!!
你們有看到圖嗎?那些圓圓一圈圈的小清區,其實就是叫plaques,每個就是一隻AI設計的病毒在秀肌肉,把旁邊的細菌一掃而空。有點毛...可是也是很強證明 - 不是只停在電腦理論而已,是現場超真實活體XD
想想又覺得怪可怕,到底這些科學家是哪招?難不成以後AI製作的噬菌體真的會完勝天然款嗎?嗯,但至少眼前可以肯定,AI造新病毒是真的能跑、能動了。太震撼啦!!!
結果真的是離譜爆表!測了差不多300種不同設計,有16個直接復活成功欸,自己開始瘋狂複製還殺掉宿主細菌!也太猛吧,所以代表什麼?他們靠AI就生出了16種以前根本不存在、現在可以用的新病毒啊~不是唬你的,這全都是真的!!!
你們有看到圖嗎?那些圓圓一圈圈的小清區,其實就是叫plaques,每個就是一隻AI設計的病毒在秀肌肉,把旁邊的細菌一掃而空。有點毛...可是也是很強證明 - 不是只停在電腦理論而已,是現場超真實活體XD
想想又覺得怪可怕,到底這些科學家是哪招?難不成以後AI製作的噬菌體真的會完勝天然款嗎?嗯,但至少眼前可以肯定,AI造新病毒是真的能跑、能動了。太震撼啦!!!

見證 AI 病毒實驗啟動過程與成果
1. 他們其實已經蠻有進展了。嗯,接下來最大疑問大概就是這些新病毒到底只是奇怪的瑕疵貨,還是未來真的能做點什麼?懶得繞圈啦,他們直接做了兩個實驗,非常有想法,要去找出答案喔。
2. 先講個很誇張的例子好了,就是所謂「新奇性測試」啦。有一小段換掉,結果差超多欸。他們用了一款新病毒叫Evo-Φ36,你猜怎樣?它竟然把那個重要的J蛋白(負責裝DNA到病毒頭裡那種)整顆換掉,直接套用G4噬菌體遠房親戚版本。然後重點來了 - 其實科學家之前這招早玩過,基本都GG收場,不管怎麼換都死。
3. 傳統上結論都是,只要這麼搞病毒必掛。不過AI居然硬生生讓它運作起來,還可以活欸!感覺不太合理齁。對啦,它不是單純換蛋白質就行,而是有一起調整附近基因組和其它相關設計,所以零件之間能配合得上。坦白說,如果沒AI輔助,這種操作大概靠人腦根本不太可能自己推得出來。
2. 先講個很誇張的例子好了,就是所謂「新奇性測試」啦。有一小段換掉,結果差超多欸。他們用了一款新病毒叫Evo-Φ36,你猜怎樣?它竟然把那個重要的J蛋白(負責裝DNA到病毒頭裡那種)整顆換掉,直接套用G4噬菌體遠房親戚版本。然後重點來了 - 其實科學家之前這招早玩過,基本都GG收場,不管怎麼換都死。
3. 傳統上結論都是,只要這麼搞病毒必掛。不過AI居然硬生生讓它運作起來,還可以活欸!感覺不太合理齁。對啦,它不是單純換蛋白質就行,而是有一起調整附近基因組和其它相關設計,所以零件之間能配合得上。坦白說,如果沒AI輔助,這種操作大概靠人腦根本不太可能自己推得出來。
檢視 AI 病毒創造力:突變、配對與適應力
AI 真的超會玩欸,居然想出一套自然界根本沒料到的共演進方法(笑)。然後呢,科學家把 AI 自己設計的那 16 顆噬菌體,還有原始的 Phi-X PK 拿來「大逃殺」對決啦。很直接喔,把所有噬菌體丟進去細菌堆裡,看誰可以一直複製、搶最多地盤,那傢伙就是勝者。結果還挺讓人意外,本來以為最 OG 的 Phi-X 很神,實際上並沒有最猛。
再說,每次打擂台,好像都固定有一顆叫 Evo-Φ69 的 AI 噬菌體每一輪都碾壓其他隊友。有點誇張,它甚至連那種幾百萬年生存競賽篩選下來的原生病毒也可以打敗,這是怎樣。等於不只是簡單複製出能用的病毒而已 - AI 居然搞出個真正超會活的新物種(?)有點厲害。
接下來厲害了,本來看起來像酷炫 demo,其實可能直接翻轉醫療界。你想嘛,全世界醫師最頭疼的大魔王之一,就是那些抗藥性細菌,也就是大家常說的 superbugs,各國科學圈拼命找解法。其中有個叫「噬菌體治療」(phage therapy)的作法,就是靠特定病毒去獵殺壞細菌,不走傳統抗生素路線。但問題超多,因為細菌自己也會升級防禦力、慢慢對噬菌體產生免疫,所以感覺整個過程就很像跟細菌在鬥智升級版抓迷藏。科學團隊乾脆模擬真實情境,看如果兩邊不斷互相調整,到底最後誰比較厲害、誰才不會先被淘汰啦。
再說,每次打擂台,好像都固定有一顆叫 Evo-Φ69 的 AI 噬菌體每一輪都碾壓其他隊友。有點誇張,它甚至連那種幾百萬年生存競賽篩選下來的原生病毒也可以打敗,這是怎樣。等於不只是簡單複製出能用的病毒而已 - AI 居然搞出個真正超會活的新物種(?)有點厲害。
接下來厲害了,本來看起來像酷炫 demo,其實可能直接翻轉醫療界。你想嘛,全世界醫師最頭疼的大魔王之一,就是那些抗藥性細菌,也就是大家常說的 superbugs,各國科學圈拼命找解法。其中有個叫「噬菌體治療」(phage therapy)的作法,就是靠特定病毒去獵殺壞細菌,不走傳統抗生素路線。但問題超多,因為細菌自己也會升級防禦力、慢慢對噬菌體產生免疫,所以感覺整個過程就很像跟細菌在鬥智升級版抓迷藏。科學團隊乾脆模擬真實情境,看如果兩邊不斷互相調整,到底最後誰比較厲害、誰才不會先被淘汰啦。

驗證 AI 創生病毒擊敗抗藥性超級細菌成效
他們一開始就搞了三種直接能擋住天然Phi-X病毒的E. coli菌欸!這個很猛吧,就是那種原版病毒通通拿這些細菌沒轍。不論你再怎麼試、測一百次都是這樣,連開掛都衝不進去啊。然後重點來了,每種菌各自用Phi-X單獨來攻一次,再來是弄個超狂16種AI設計噬菌體大亂鬥「雞尾酒」下去玩。過程看似平淡,結果爆炸出乎意料,完全是兩回事:那原生Phi-X還是GG,一點辦法也沒有。
可是只要把那AI生成的噬菌體混合雞尾酒端上場,畫風立刻換掉欸!三支超抗性E. coli直接被破防,好像一下子就被破解鎖了,不管事前準備多周到全無效!原因其實也明顯啦 - 因為那些AI拼出來的噬菌體組合本身太多元,它們等於一起從各個面向進攻,就像細菌同時被很多人輪流偷襲完全招架不了。有一種既驚喜又微妙的感覺,其實真有可能代表著,人類第一次讓AI自幫咱們寫完整新基因組、還順利孵成可以行動的生命!
我自己想到會有點抖欸,你想想,這根本不是傳統的照表操課,而是直接跳下一層,寫新的劇本。有夠狂。以前看DNA就只能拿螢光筆標重點嘛,但現在 - 真的可能由機器幫我們寫出嶄新一章。
說真的,以後醫療層面隨便想都讓人興奮到睡不著。萬一遇到什麼頑強細菌感染,以往束手無策、那種超級變態抗藥菌也是OK啦,可以即時客製AI打造噬菌體軍團直接反打。如果細菌突然又變新花樣?放心,那配方隨時可以升級版,有多少需求推進多少解決能力,一路壓下去絕對Hold得住。
可是只要把那AI生成的噬菌體混合雞尾酒端上場,畫風立刻換掉欸!三支超抗性E. coli直接被破防,好像一下子就被破解鎖了,不管事前準備多周到全無效!原因其實也明顯啦 - 因為那些AI拼出來的噬菌體組合本身太多元,它們等於一起從各個面向進攻,就像細菌同時被很多人輪流偷襲完全招架不了。有一種既驚喜又微妙的感覺,其實真有可能代表著,人類第一次讓AI自幫咱們寫完整新基因組、還順利孵成可以行動的生命!
我自己想到會有點抖欸,你想想,這根本不是傳統的照表操課,而是直接跳下一層,寫新的劇本。有夠狂。以前看DNA就只能拿螢光筆標重點嘛,但現在 - 真的可能由機器幫我們寫出嶄新一章。
說真的,以後醫療層面隨便想都讓人興奮到睡不著。萬一遇到什麼頑強細菌感染,以往束手無策、那種超級變態抗藥菌也是OK啦,可以即時客製AI打造噬菌體軍團直接反打。如果細菌突然又變新花樣?放心,那配方隨時可以升級版,有多少需求推進多少解決能力,一路壓下去絕對Hold得住。
思考 AI 寫生命新篇章帶來醫療及生技轉變
欸你聽我說!這超有可能成為未來抗微生物治療的新方法啦!你想像看看,不是像以前那樣只能在旁邊默默看著自然怎麼搞的,現在直接變成手上拿了一把超強鑰匙耶 - 我們可以用全新路線來解密進化過程,以前都只能亂猜一通,結果現在只要腦袋動個念頭,就能現場造出生命系統試給你看,答案馬上揭曉,真的超帥!
啊對啦,這還不只是搞病毒而已。往外延伸一下,你懂嗎,其實還可能設計那些會生產生質燃料、幫忙分解塑膠垃圾、甚至把很複雜的藥做成「細胞工廠」的那種神級細菌!當然講到這邊就不得不說,其實真的必須格外注意安全,所以研究團隊選的是完全無害的噬菌體喔,再加上一層又一層超嚴格的管控,就是死都不給意外任何機會冒出來啦。
哈哈門徹底被推開了好嗎!從現在開始,「DNA」這套語言已經不光是大自然專屬了,人工智慧也快要完全解讀得懂耶。第一次挑戰都已經到達這種水準,那五年十年之後要長什麼鬼樣?老實說,我認真想破頭也猜不到欸!
對了講點正經事,如果你覺得我用比較歡樂又簡單的方法聊科學主題蠻合胃口,嗯…偶爾也可以「請我喝杯咖啡」順便支持一下我的內容創作吧?隨緣嘛!(笑)
啊對啦,這還不只是搞病毒而已。往外延伸一下,你懂嗎,其實還可能設計那些會生產生質燃料、幫忙分解塑膠垃圾、甚至把很複雜的藥做成「細胞工廠」的那種神級細菌!當然講到這邊就不得不說,其實真的必須格外注意安全,所以研究團隊選的是完全無害的噬菌體喔,再加上一層又一層超嚴格的管控,就是死都不給意外任何機會冒出來啦。
哈哈門徹底被推開了好嗎!從現在開始,「DNA」這套語言已經不光是大自然專屬了,人工智慧也快要完全解讀得懂耶。第一次挑戰都已經到達這種水準,那五年十年之後要長什麼鬼樣?老實說,我認真想破頭也猜不到欸!
對了講點正經事,如果你覺得我用比較歡樂又簡單的方法聊科學主題蠻合胃口,嗯…偶爾也可以「請我喝杯咖啡」順便支持一下我的內容創作吧?隨緣嘛!(笑)