Các nhà khoa học đã sử dụng một chương trình trí tuệ nhân tạo có tên Evo để thiết kế bộ gen vi-rút mới khác với bất kỳ loại vi-rút tự nhiên nào đã biết - và 16 trong số chúng hóa ra là vi-rút sống, khả thi khi được tạo ra và thử nghiệm trong phòng thí nghiệm.
Nghiên cứu được công bố hôm thứ Năm trên tạp chí Science và được trình bày chi tiết trong báo cáo của CNN, đang được ca ngợi là một cột mốc quan trọng đối với sinh học tổng hợp. Nhưng nó cũng đang đưa ra những cảnh báo khẩn cấp về an toàn sinh học, bởi vì nó chứng minh rằng các kỹ thuật tương tự hỗ trợ chatbot giờ đây có thể tạo ra các mầm bệnh mới, có chức năng. For more context on this story, see our ongoing latest AI developments.
Evo được đào tạo như thế nào
Theo CNN, các chuỗi di truyền được rút ra từ hàng triệu nguồn - "từ mọi lĩnh vực của cuộc sống" - được dùng làm thư viện ngôn ngữ cho Evo, giống như cách ChatGPT và các mô hình ngôn ngữ lớn khác được đào tạo trên các bộ sưu tập văn bản khổng lồ. Bằng cách nghiên cứu thư viện đó, mô hình có thể "tìm hiểu các ràng buộc tiến hóa" chi phối bộ gen tự nhiên - những quy tắc bất thành văn về cách sắp xếp di truyền thực sự hoạt động trong các sinh vật sống.
Sau đó, các nhà khoa học từ Đại học Stanford và Viện Arc đã chỉ đạo Evo tạo ra hàng nghìn tổ hợp bộ gen trong một khuôn khổ cụ thể — trong trường hợp này, các bộ gen có thể được lưu trữ bởi E. tế bào vi khuẩn coli. Trong số hàng nghìn mẫu thiết kế mà mô hình này tạo ra, nhóm đã chế tạo và thử nghiệm khoảng 300 mẫu trong phòng thí nghiệm. Mười sáu trong số đó là virus còn sống.
Thực khuẩn, không phải mầm bệnh ở người
Một cảnh báo quan trọng làm giảm bớt cảnh báo: các loại vi-rút mới là thực khuẩn, lây nhiễm vi khuẩn nhưng không thể lây nhiễm sang người. Do đó, công việc nghiêng về phía đầy hy vọng về tiềm năng của công nghệ. Các nhà nghiên cứu báo cáo rằng một trong những loại virus mới mang một khía cạnh “xa về mặt tiến hóa”, cho thấy Evo đã thúc đẩy những thay đổi di truyền mà có thể phải mất hàng triệu năm tiến hóa tự nhiên mới xuất hiện – nén thời gian tiến hóa sâu thành một bước phát triển duy nhất.
Kết quả thực tế nổi bật nhất đến từ việc trộn các thể thực khuẩn do AI thiết kế lại với nhau. Các thử nghiệm cho thấy hỗn hợp này có thể khắc phục được tình trạng kháng kháng khuẩn ở một số E. coli - điều mà một "hỗn hợp tương đương của các thể thực khuẩn có nguồn gốc tự nhiên" không thể làm được. Đó không phải là yêu cầu nhỏ. Kháng kháng sinh là một trong những mối đe dọa nghiêm trọng nhất đối với sức khỏe toàn cầu và liệu pháp thể thực khuẩn - sử dụng vi rút để tiêu diệt vi khuẩn có hại - từ lâu đã được theo đuổi như một giải pháp khả thi cho các loại thuốc không còn tác dụng.
Các tác giả đã viết rằng cách tiếp cận này "đặt ra một con đường để tạo ra các liệu pháp thể thực khuẩn thích ứng và kiên cường chống lại các mầm bệnh đang phát triển nhanh chóng", đóng khung Evo như một công cụ thiết kế cho các loại thuốc có thể bắt kịp với vi khuẩn mà chúng muốn đánh bại.
Câu hỏi “khẩn cấp” về an toàn sinh học
Lời hứa đi kèm với mối lo ngại mà chính các nhà nghiên cứu cũng thừa nhận. Trong một bài báo tương ứng cũng được đăng trên tạp chí Science, các bác sĩ từ Trung tâm An ninh Y tế Johns Hopkins đã đưa ra lời cảnh báo. Họ viết: “Mặc dù điều này hứa hẹn cho các ứng dụng khoa học đời sống, nhưng nó cũng đặt ra những câu hỏi cấp bách về an toàn sinh học và an ninh sinh học”. “Khả năng tạo ra bộ gen virus bằng cách sử dụng AI tổng hợp hiện đã tồn tại nhưng cơ quan quản lý để chỉ đạo nó một cách an toàn thì không.”
Họ cảnh báo rằng những bộ gen như vậy "có thể mã hóa các mầm bệnh mới có thể lây nhiễm sang người, động vật hoặc thực vật theo những cách mà các biện pháp đối phó hiện tại không thể ngăn chặn được" - một lời nhắc nhở rằng cùng một phương pháp sinh sản đã tạo ra các thể thực khuẩn vô hại nhắm vào E. coli về nguyên tắc có thể nhắm vào các mục tiêu khác.
Không phải mọi chuyên gia đều coi rủi ro trước mắt là cực kỳ cao. Jordi García Ojalvo, giáo sư sinh học hệ thống tại Đại học Pompeu Fabra của Barcelona, nói với Trung tâm Truyền thông Khoa học rằng “bước đột phá đạt được là rất đáng kể”. CNN lưu ý đánh giá của ông rằng rủi ro an toàn sinh học do nghiên cứu cụ thể này gây ra thấp hơn so với một số công cụ AI khác, phần lớn là do bộ gen vẫn phải được xây dựng và thử nghiệm riêng lẻ trong phòng thí nghiệm sau khi Evo thiết kế chúng – một nút cổ chai vật lý không tồn tại đối với văn bản hoặc hình ảnh.
Tại sao nó quan trọng ngoài sinh học
Kết quả Evo là minh chứng rõ ràng nhất cho thấy AI có khả năng tạo sinh đã chuyển từ ngôn ngữ và hình ảnh sang thiết kế các thực thể sinh học chức năng. Nó lặp lại sự căng thẳng hiện đang định hình phần lớn lĩnh vực AI: những khả năng tương tự hứa hẹn về các loại thuốc mới và các liệu pháp phục hồi cũng làm giảm nỗ lực cần thiết để thiết kế các sinh vật có khả năng gây hại.
Các nhà bình luận của Johns Hopkins lập luận rằng cộng đồng nghiên cứu cần phải “tham gia vào các câu hỏi về an toàn sinh học và an ninh sinh học một cách có chủ ý hơn hầu hết các nhà phát triển mô hình AI sinh học mạnh mẽ” cho đến nay. Lập luận đó áp dụng vượt xa Evo - đó là lời cảnh báo về toàn bộ danh mục hệ thống AI sinh học mới nổi mà đầu ra của chúng có thể, không giống như một đoạn văn hoặc một bức ảnh, được khởi tạo vật lý trên thế giới.
Điều gì xảy ra tiếp theo
Nhóm Stanford và Viện Arc đã coi công trình này là nền tảng cho phương pháp trị liệu dựa trên thể thực khuẩn chống lại vi khuẩn kháng thuốc. Thách thức khó hơn, chưa được giải quyết là quản trị: làm thế nào để phát hành và giám sát các công cụ AI sinh học có thiết kế có thể được tổng hợp thành các sinh vật sống. Như hai bài báo Khoa học đã chỉ ra rõ ràng, đó hiện là một câu hỏi trực tiếp chứ không phải là một câu hỏi giả định - và khoảng cách giữa năng lực và khả năng giám sát chính xác là điều mà những tiếng nói thận trọng nhất trong lĩnh vực này hiện đang chạy đua để thu hẹp.
---
Stay Ahead of AIGet the latest AI news, analysis, and breakthroughs — all in one place.
Read more AI news →
