Künstliche Intelligenz schafft neue Viren, die in der Natur nie zuvor existiert haben. Was soll man tun, wenn jemand diese Technologie für zerstörerische Zwecke missbraucht?

Die Menschheit könnte schon seit langem Viren "herstellen", aber vor kurzem hat die Menschheit erstmals Viren "schaffen". Genauer gesagt, mit Hilfe von KI wurden neue Viren geschaffen, die es in der Natur nie zuvor gegeben hat.

Nehmen wir DNS-Viren als Beispiel: Ihr Erbmaterial ist dasselbe wie das des Menschen: Auf langen DNS-Ketten sind die vier Basen A, T, G und C angeordnet. Die Reihenfolge der Basen bestimmt die Replikationsstrategie dieses Virus, welchen Wirt es angreift... Um es etwas pathetisch auszudrücken: Dass ein Virus ein Virus ist, hängt vollständig von dieser präzise angeordneten Buchstabenfolge ab.

Nach der Klassifizierung nach Erbmaterial gibt es viele Arten von Viren, z. B. doppelsträngige DNS-Viren, einzelsträngige DNS-Viren, doppelsträngige RNS-Viren... Bei RNS-Viren kommt es hauptsächlich auf die Basen A, U, G und C auf der RNS an | SPL

In den 1970er Jahren des letzten Jahrhunderts erschien die Gensequenzierungstechnologie, womit Wissenschaftler die Basensequenz von Viren lesen konnten. Das bedeutet: Wenn man im Labor die Basen nach den Sequenzierungsergebnissen anordnet, kann man bestimmte Viren "kopieren".

Später erschien die Gen-Editing-Technologie, mit der Wissenschaftler nicht nur die Basensequenz von Viren lesen, sondern auch gewisse Änderungen vornehmen können. Zum Beispiel kann man durch Löschen der pathogenen Gene auf der Virus-DNS die Pathogenität des Virus beseitigen, während es immer noch vom menschlichen Immunsystem erkannt werden kann – so entsteht ein Impfstoff.

Das Ergebnisdiagramm der Gensequenzierung, jedes Farbfeld repräsentiert eine Base | Internet

Kann der Mensch also ohne jegliche Referenz von Grund auf durch Anordnen von Basen eine funktionsfähige Virus-DNS-Kette schaffen? Das ist sehr schwierig!

Denn die Kombinationsmöglichkeiten von Basen auf der DNS sind nahezu unbegrenzt. Einige Basen bilden die Genregionen auf der DNS (die für die Anleitung zur Proteinsynthese verantwortlich sind), und mehr Basen bilden regulatorische Sequenzen (die bestimmen, wann jedes Gen ein- und ausgeschaltet wird, welches zuerst exprimiert wird und welches später usw.). Nur wenn Gene und regulatorische Regionen präzise zusammenwirken, kann das Virus "überleben".

Aber das Verständnis der Menschheit über die Zusammenarbeit von Genen und regulatorischen Regionen ist noch begrenzt, und die Anordnungskombinationen von Basen nähern sich dem Unendlichen – es ist fast eine unmögliche Aufgabe, sie alle zu klären.

SPL

Moment mal! Das Auffinden verborgener Muster in riesigen Datenmengen ist genau das, worin KI gut ist?!

Also beschloss ein Team der Stanford University und des ARC-Instituts, die KI eine große Anzahl von DNS-Basensequenzen von Viren lesen zu lassen, um die von Menschen schwer zu entdeckenden Muster der Basenanordnung zu finden und die "genetische Schreibsprache" von Viren zu entschlüsseln.

16 neue Viren

In dieser kürzlich veröffentlichten Studie verwendeten die Forscher ein KI-Großmodell namens Evo. Evo ist spezialisiert auf das Studium des Erbmaterials des Lebens: Während andere KIs menschliche Texte lernen, liest es die DNS und RNS verschiedener Lebewesen.

Im Experiment fütterten die Forscher Evo mit dem Virus namens "Phi-X174-Bakteriophagen" sowie 15.000 "verwandten Viren" des "Phi-X174-Bakteriophagen", in der Hoffnung, dass die KI durch das Lesen ihrer DNS-Basensequenzen die gemeinsam vorhandenen Anordnungsmuster findet.

Das Erbmaterial des Phi-X174-Bakteriophagen ist einzelsträngige DNS und hat eine ringförmige Form | Wikipedia

Als Ergebnis fand Evo diese Muster tatsächlich und gab nach dieser Logik 700.000 neue Virusgenome aus. Nach dem Screening wählten die Forscher 285 vielversprechende Kandidaten aus, züchteten sie zu echten Viren und impften sie auf Petrischalen mit Escherichia coli – Bakteriophagen sind Viren, die speziell Bakterien infizieren.

Danach muss man nur abwarten. Wenn die Escherichia coli in der Petrischale normal wächst, bedeutet das, dass das neue Virus fehlgeschlagen ist. Wenn transparente kleine Punkte in der Petrischale erscheinen, bedeutet das, dass das Virus die Bakterien zur Selbstvermehrung genutzt und den Wirt getötet hat – das neue Virus ist erfolgreich.

Schließlich kamen 16 neue Viren erfolgreich zustande.

Modellierung des von KI geschaffenen neuen Virus | Referenz [1]

Diese 16 neuen Viren haben sogar jeweils ihre eigenen Stärken: Zum Beispiel ist die Vermehrungsgeschwindigkeit einiger von ihnen sogar schneller als die des ursprünglichen "Phi-X174-Bakteriophagen"; bei einem anderen neuen Virus sind genetische Veränderungen aufgetreten, die evolutionär weit von dem Original entfernt sind – das bedeutet, dass die KI in kurzer Zeit die Evolution vollzogen hat, für die die Natur Millionen von Jahren braucht.

Was die Forscher noch mehr überrascht, ist die Feststellung, dass eine Mischung mehrerer neuer Viren antibiotikaresistente Stämme von Escherichia coli abtöten kann. Dies könnte eine neue Lösung für das zunehmend ernste globale Problem der Antibiotikaresistenz liefern.

Diese Studie wurde in der August-Ausgabe der Zeitschrift *Science* veröffentlicht

Könnte es zur Herstellung von Terroranschlägen missbraucht werden?

Während einige Wissenschaftler von dieser Errungenschaft begeistert sind, machen sich andere Sorgen.

Evo wird unter der Leitung des Evolutionary Design Laboratory der Stanford University entwickelt | Stanford University

In einem weiteren Artikel, der zusammen mit dieser neuen Studie veröffentlicht wurde, heißt es: "Obwohl es im Bereich der angewandten Biowissenschaften ein großes Potenzial hat, bringt es auch dringende Biosicherheitsrisiken mit sich. Wir haben jetzt die Fähigkeit, Virusgenome mit generativer KI zu schreiben, aber es gibt keine Regulierung für diese Technologie."

Experten weisen darauf hin: Wenn jemand auf illegalem Wege das Genom eines tödlichen Virus stiehlt und dann die KI zum Lernen und Erstellen einsetzt, könnten neue Viren hergestellt werden, gegen die wir keine Abwehrkräfte haben. Einige weisen sogar darauf hin, dass diese Technologie von böswilligen Personen zur Herstellung von biologischen Waffen oder einer weiteren Pandemie missbraucht werden könnte.

Die Menschen erinnern sich an den "Anthrax-Brief-Anschlag in den USA im Jahr 2001" und befürchten, dass von KI generierte Viren zu ähnlichen Vorfällen führen könnten | PBS

Derzeit besteht keine Notwendigkeit für solche Sorgen.

Erstens sind diese 16 Viren zwar nie zuvor dagewesen, aber sie ähneln dem "Phi-X174-Bakteriophagen" sehr. Das bedeutet, dass sie nur Escherichia coli infizieren können, keine eukaryotischen Organismen wie Menschen, Tiere und Pflanzen.

Zweitens ist es aus dem gesamten Experiment leicht zu ersehen, dass die Erfolgsrate der von der KI generierten Virusgenome nicht sehr hoch ist: Von den 700.000 vorgeschlagenen Lösungen waren nur 16 erfolgreich. Außerdem ist das Genom des "Phi-X174-Bakteriophagen" fast das einfachste in der Natur, und die Züchtung des Genoms zu einem Virus erfordert weitere komplexe Schritte wie Synthese und Test.

Immer mehr Wissenschaftler fordern die Branche dazu auf, die potenziellen Risiken neuer Technologien zu beachten | University of Nevada

Wenn jemand wirklich mit Viren Chaos anrichten will, ist die einfachste Methode nach wie vor die Modifikation bekannter Viren mit der Gen-Editing-Technologie – es gibt keine Notwendigkeit, sich die Mühe zu machen, von Grund auf neu anzufangen.

Aber angesichts der rasanten Entwicklung der KI-Technologie sind die Sorgen der Menschen nicht unbegründet.

Um zu verhindern, dass die Sorgen Realität werden, ist wahrscheinlich ein mehrstufiges Sicherheitssystem erforderlich: zum Beispiel die Verstärkung der Sicherheitsmaßnahmen für Gendatenbanken, die Beschränkung der Ein- und Ausgaben relevanter KI-Modelle, die Durchführung verantwortungsbewussterer wissenschaftlicher Forschungsprüfungen und -bewertungen, sowie die Screening der von Kunden eingereichten Sequenzen durch DNS-Synthese-Einrichtungen.

Während des Trainings von Evo haben die Mitarbeiter absichtlich die Daten von Viren entfernt, die Tiere, Pflanzen und Menschen infizieren können | Internet

Wie viele andere Technologien ist die Generierung von Virusgenomen durch KI an sich weder gut noch schlecht – es hängt hauptsächlich davon ab, wie die Menschen sie nutzen.

Referenzen:

[1]https://www.science.org/doi/10.1126/science.aec2657

[2]https://www.cnn.com/2026/08/06/health/ai-viruses-bacteriophages

[3]https://www.theguardian.com/science/2026/aug/06/safety-fears-as-scientists-make-first-viruses-designed-by-ai

Dieser Artikel stammt aus dem WeChat-Offiziellen Konto "Bring die Wissenschaft nach Hause" (ID: steamforkids), Autor: Liu Liusiqi, Überprüft von: A Xian, veröffentlicht mit Genehmigung von 36Kr.