AI前沿解密》AI創造第一個新型噬菌體（朱玉昌）

AI創造的新型噬菌體圖。（圖／朱玉昌提供）

AI正以驚人速度滲入醫學研究的每一個角落。來自 史丹佛大學與弧光研究所（Arc Institute）的跨領域團隊於9月17日完整發布了一項劃時代的成果，全球第一個由AI設計併成功合成的噬菌體（bacteriophage）。這項研究以《應用基因組尺度語言模型的新型噬菌體生成式設計》（Generative design of novel bacteriophages with genome-scale language models）爲題發表於生物學預印本平臺bioRxiv，成果展現了生成式AI在生物醫學的顛覆潛能，同時觸動了人類立足科學與倫理交叉點的集體思考。

研究起點，是人類面對抗生素耐藥性危機的迫切處境。根據世界衛生組織（WHO）與全球抗菌素耐藥性研究專案（GRAM）的最新數據，每年因抗藥性感染而死亡的人數以百萬計，且有逐年上升的趨勢。傳統抗生素藥物已逐漸失效，醫療界亟需新的武器。噬菌體療法原本被視爲潛在的替代方案，但自然界中可利用的噬菌體種類與效率有限，難以快速應對多樣化的病原體威脅。

於是，研究團隊的核心作法，蒐集超過兩百萬條噬菌體基因序列，輸入一個專門訓練的基因語言模型。這種模型類似我們熟悉的語言生成AI，只不過處理的不是人類文字，而是生命的「原始代碼」。AI藉由龐大基因數據學會噬菌體的結構邏輯與攻擊模式，接着自行提出嶄新的基因設計方案。科學家根據AI生成的方案進行合成與編輯，最終獲得16種自然界從未存在的全新噬菌體。實驗數據顯示，這些新設計的噬菌體展現出比自然噬菌體更強的感染力與致死性，對多重耐藥的大腸桿菌株展現了前所未見的效果，突破了傳統抗生素無法攻克的防線。

這項成就，代表人類在醫學上又完成了一次質的跨越。過去我們面對細菌感染的手段，多依靠自然發現的抗生素或從環境中篩選出來的噬菌體，過程耗時且受限於自然的隨機性。如今，AI讓我們能「設計」生命武器，針對不同細菌量身打造對應的病毒。換言之，醫師未來或許能依照病人的實際感染狀況，快速設計出專屬的噬菌體，如同編譯一段軟體程式，再透過實驗室合成並直接應用於治療，這將大幅縮短新療法從研發到臨牀的時間。

其研究的科學意義深遠，但也引發巨大之爭議。因爲它讓人類首次真正在分子層面上「編程生命」。如果AI能持續生成有效的噬菌體序列，那麼醫學研究可能會從「尋找」有效藥物，轉向「創造」新型療法。然而，這種能力同樣是一把雙面刃。噬菌體是病毒的一種，若被不當利用，理論上可能設計出極具破壞性的生物因子，對公共安全構成威脅。因此，如何在科研突破與生物安全間取得平衡，會是全人類必須面對的課題。

從研究帶來的啓發，可約略歸納出三個層面。首先，這代表醫學研究模式的根本轉變。AI不再只是輔助分析，而是能主動生成具有功能性的生命設計，這意味着醫學研發的速度與方向將全面被改寫。其次，臨牀應用的可能性正在被大幅拓寬。未來醫療現場或許能夠依照特定感染，直接透過AI生成對應的噬菌體療法，形成前所未有的「即時定製醫療」。最後，這項突破同時凸顯了生物安全與倫理監管的急迫性。當「程式碼」真的可以變成「生命」，我們必須建立起更嚴謹的規範與防護措施，避免科研成果被濫用，以確保技術能真正造福人類。

從歷史的角度來看，這項成果很可能被視爲醫學革命的起點。抗生素的發現曾讓人類戰勝無數致命感染，改寫了20世紀的公共衛生史。而現在，AI生成的噬菌體或許將扮演相同角色，甚至開啓一個從「被動等待自然演化」到「主動設計治療方案」的全新時代。這個轉變不僅象徵科學技術的力量，更將徹底挑戰我們對「生命」的認知。

然而，這是否也意味着我們正在逼近最危險的邊界？當人類擁有如此強大的創造力，是否必須同時承擔更沉重的責任？或許未來的醫療體系會像軟體產業一樣，醫師與研究員可以直接「打印」出一個病毒來治療患者，但也必須要求確立一個全球性共識，就是這些技術只能用於拯救，而萬不能成爲潛在的威脅。

（作者爲富瑜文教基金會執行長）

※以上言論不代表旺中媒體集團立場※