به گزارش کردپرس، گروهی از پژوهشگران دانشگاه استنفورد و مؤسسه آرک با استفاده از مدل‌های هوش مصنوعی Evo 1 و Evo 2، ژنوم کامل باکتریوفاژهایی را طراحی کرده‌اند که پس از تولید در آزمایشگاه، قادر به تکثیر و نابودی باکتری‌ها بودند.

باکتریوفاژها گروهی از ویروس‌ها هستند که باکتری‌های مشخصی را آلوده می‌کنند و توانایی بیمارکردن انسان را ندارند. پژوهشگران در این مطالعه، فاژهایی را برای هدف‌گرفتن باکتری اشریشیا کلی، موسوم به «ای‌کولای»، طراحی کردند.

این نخستین‌بار است که از هوش مصنوعی مولد برای طراحی کامل ژنوم ویروس‌های دارای عملکرد زیستی استفاده می‌شود. نتایج این پژوهش در مجله علمی Science منتشر شده است.

از میان ۳۰۲ طرح، ۱۶ ویروس فعال بودند

پژوهشگران ابتدا صدها توالی ژنتیکی پیشنهادی هوش مصنوعی را ارزیابی و از میان آنها ۳۰۲ طرح امیدبخش را انتخاب کردند. این ژنوم‌ها سپس به‌صورت فیزیکی در آزمایشگاه ساخته و آزمایش شدند.

نتایج نشان داد ۱۶ نمونه توانایی آلوده‌کردن و از بین بردن باکتری‌های ای‌کولای را دارند. هنگامی که این فاژها به ظروف کشت پوشیده از باکتری افزوده شدند، نقاط شفافی در سطح کشت پدید آمد؛ نشانه‌ای از نابودی باکتری‌ها به‌وسیله ویروس‌های طراحی‌شده.

ساموئل کینگ، دانشجوی دکتری حاضر در این پروژه، لحظه مشاهده این نقاط را «بسیار هیجان‌انگیز» توصیف کرد. برایان هی، استادیار دانشگاه استنفورد، نیز گفت اعلام موفقیت آزمایش با تشویق پژوهشگران حاضر در آزمایشگاه همراه شد.

مدل‌هایی که «زبان حیات» را یاد گرفته‌اند

فناوری استفاده‌شده در این پژوهش، از نظر سازوکار کلی به مدل‌های زبانی بزرگی مانند ChatGPT شباهت دارد. با این تفاوت که مدل‌های Evo به‌جای پیش‌بینی واژه‌ها و جمله‌ها، الگوهای موجود در توالی‌های DNA را یاد می‌گیرند و رشته‌های ژنتیکی تازه تولید می‌کنند.

نسخه اولیه مدل Evo بر میلیون‌ها ژنوم میکروبی، پروکاریوتی و باکتریوفاژ و صدها میلیارد نوکلئوتید آموزش دیده است. به نوشته دانشگاه استنفورد، ژنوم ویروس‌هایی که انسان و برخی موجودات پیچیده را آلوده می‌کنند، به دلایل امنیتی از داده‌های آموزشی حذف شده بود.

برایان هی گفت هوش مصنوعی مولد در این پروژه برای نخستین‌بار نه‌فقط به‌منظور طراحی یک پروتئین یا بخش محدودی از DNA، بلکه برای نوشتن یک ژنوم کامل به کار گرفته شده است.

امیدی تازه برای مقابله با مقاومت آنتی‌بیوتیکی

یکی از کاربردهای احتمالی این فناوری، توسعه «فاژدرمانی» برای مقابله با عفونت‌هایی است که به آنتی‌بیوتیک‌ها مقاوم شده‌اند. در این روش، از ویروس‌های ویژه برای شناسایی و نابودی باکتری‌های بیماری‌زا استفاده می‌شود.

هوش مصنوعی پیش‌تر نیز برای کشف و طراحی آنتی‌بیوتیک‌ها، پروتئین‌ها و آنزیم‌های جدید به کار گرفته شده بود؛ اما طراحی یک ژنوم کامل و تبدیل آن به ویروسی فعال، مرحله‌ای پیچیده‌تر در زیست‌شناسی مصنوعی محسوب می‌شود.

پژوهشگران می‌گویند این فناوری در آینده می‌تواند برای ساخت فاژهای درمانی، طراحی آنزیم‌های مورد استفاده در درمان اختلالات ژنتیکی و تولید آنتی‌بادی‌های ویژه برای ایمنی‌درمانی به کار گرفته شود.

مارک گوئل، استاد آزمایشگاه زیست‌شناسی مصنوعی دانشگاه پومپئو فابرا، این پژوهش را نقطه عطفی مهم توصیف کرد؛ زیرا به گفته او، برای نخستین‌بار امکان طراحی زیست‌شناسی در رایانه و تبدیل آن به سامانه‌ای فعال در آزمایشگاه فراهم شده است.

نگرانی درباره طراحی عوامل بیماری‌زای جدید

این پیشرفت در عین حال نشان می‌دهد هوش مصنوعی می‌تواند ساختارهای زیستی‌ای را طراحی کند که پیش‌تر در طبیعت وجود نداشته‌اند؛ قابلیتی که در صورت سوءاستفاده، ممکن است برای تولید عوامل بیماری‌زا به کار گرفته شود.

توماس اینگلزبی و موریتس هانکه از مرکز امنیت سلامت دانشگاه جانز هاپکینز در یادداشتی که در مجله Science منتشر شده، هشدار داده‌اند این پژوهش پرسش‌هایی فوری درباره ایمنی و امنیت زیستی مطرح می‌کند.

آنان نوشته‌اند: «اکنون دیگر پرسش این نیست که آیا طراحی مولد ژنوم ویروس‌ها امکان‌پذیر خواهد شد یا نه؛ مسئله این است که آیا می‌توان بدون ایجاد آسیب جدی از آن استفاده کرد.»

این دو پژوهشگر تأکید کرده‌اند طراحی ویروس‌های جدیدی که ظرفیت بیماری‌زایی دارند، نباید دنبال شود.

پژوهش روی ویروس‌های انسانی انجام نشد

مجریان پروژه می‌گویند برای کاهش خطرها، ژنوم ویروس‌های آلوده‌کننده انسان و موجودات پیچیده را از داده‌های آموزشی کنار گذاشته و پژوهش خود را به باکتریوفاژها محدود کرده‌اند. آزمایش‌ها نیز در محیط کنترل‌شده و ایمن آزمایشگاهی انجام شده‌اند.

فاژهای تولیدشده تنها قادر به آلوده‌کردن سویه‌های مشخصی از باکتری‌ها بودند و تهدیدی برای انسان محسوب نمی‌شوند. بااین‌حال، پژوهشگران و کارشناسان مستقل خواستار تدوین مقررات و سازوکارهای نظارتی هم‌زمان با پیشرفت سریع این فناوری شده‌اند.

تا طراحی یک موجود زنده فاصله زیادی باقی مانده است

ویروس‌ها از نظر علمی موجود زنده کامل محسوب نمی‌شوند؛ زیرا برای تکثیر به سلول میزبان نیاز دارند. بنابراین، این پژوهش به معنای ساخت یک جاندار کامل توسط هوش مصنوعی نیست.

ژنوم فاژهای مورد آزمایش حدود پنج هزار و ۴۰۰ جفت‌باز دارد، درحالی‌که حتی ساده‌ترین سلول‌های زنده دارای ژنومی با صدها هزار جفت‌باز هستند و ژنوم انسان از حدود سه میلیارد جفت‌باز تشکیل شده است.

برایان هی می‌گوید طراحی یک موجود زنده ساده با هوش مصنوعی به پژوهش و فعالیت بسیار بیشتری نیاز دارد، اما از نظر علمی ناممکن به نظر نمی‌رسد. به گفته او، گروه پژوهشی به ادامه مطالعات در این مسیر علاقه‌مند است.

منابع

Gallagher, J. (2026, August 6). Artificial intelligence used to design brand new viruses. BBC News. https://bbc.in/4wPEWzE

King, S. H., Driscoll, C. L., Li, D. B., Guo, D., Merchant, A. T., Brixi, G., Wilkinson, M. E., & Hie, B. L. (2026). Generative design of bacteriophages with genome language models. Science, 393(6811). https://doi.org/10.1126/science.aec2657

Inglesby, T. V., & Hanke, M. S. (2026). AI-designed viral genomes. Science, 393(6811). https://doi.org/10.1126/science.aej8512