Đột phá trong lĩnh vực sinh học đã diễn ra khi các nhà khoa học tại Mỹ sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để tạo ra 16 chủng virus hoàn toàn mới. Sự kiện này không chỉ đánh dấu một bước tiến trong nghiên cứu sinh học mà còn mở ra nhiều câu hỏi về an toàn và ứng dụng trong y học.
Nghiên cứu này được thực hiện bởi nhóm chuyên gia tại Đại học Stanford và Viện Arc ở California, công bố trên tạp chí Science vào ngày 6 tháng 8. Họ đã phát triển mô hình AI mang tên Evo, được huấn luyện bằng hàng ngàn tỷ dữ liệu di truyền từ nhiều loài khác nhau, để tạo ra các biến thể mới của virus. Cứu Hộ Nhanh Chóng 13 Người Bị Mắc Kẹt Trong Thang Máy Tạ… Thời Gian Tựu Trường Cho Học Sinh Công Lập Năm Học Mới 20…
Chủng virus mà nhóm nghiên cứu tập trung vào là bacteriophage phiX174, loại virus đã được nghiên cứu từ gần một thế kỷ qua, chuyên tấn công vi khuẩn E. coli. Sau khi yêu cầu mô hình tạo ra các phiên bản mới của bộ gen virus này, nhóm nghiên cứu đã chọn lọc và tổng hợp gần 300 trình tự DNA để đưa vào vi khuẩn.
Hình ảnh mô phỏng một loại virus được tạo ra bởi mô hình Evo. Nguồn: Samuel H. King và các cộng sự.
Kết quả mang lại là 16 virus mới có khả năng nhân lên và tiêu diệt vi khuẩn. Một số trong số chúng thậm chí còn phát triển nhanh hơn so với virus tự nhiên và có khả năng vượt qua sự kháng cự của các chủng E. coli đã kháng phage thông thường.
Mặc dù các virus này không gây hại cho con người vì chỉ tiêu diệt vi khuẩn, nhóm nghiên cứu đã cẩn thận loại bỏ mọi dữ liệu liên quan đến virus gây bệnh cho người, động vật và thực vật nhằm giảm thiểu rủi ro. Brian Hie, một trong những tác giả chính của nghiên cứu, khẳng định đội ngũ đã thực hiện một cách thận trọng và kỹ lưỡng trong quá trình thử nghiệm công nghệ này.
Thành tựu này đã được giới chuyên môn đánh giá cao, được coi là một cột mốc quan trọng trong lĩnh vực sinh học tổng hợp. Patrick Cai, nhà sinh học tổng hợp tại Đại học Manchester (Anh), tuyên bố rằng đây là một bước tiến lớn vì lần đầu tiên AI không chỉ sao chép mà còn viết ra bộ gen virus hoàn chỉnh và chứng minh khả năng sống sót của nó trong thử nghiệm.
Các nhà nghiên cứu cũng nhấn mạnh rằng phát minh này có thể cải thiện tốc độ thiết kế bacteriophage mới để chống lại các loại vi khuẩn kháng kháng sinh, một công nghệ đã được sử dụng lâu đời ở Đông Âu. Điều này có thể phát triển thành một giải pháp quan trọng trong việc ứng phó với khủng hoảng kháng thuốc toàn cầu, đồng thời mở ra cơ hội cho việc sử dụng virus nhân tạo như một công cụ vận chuyển gen trong điều trị các rối loạn di truyền.
Vấn Đề An Toàn Sinh Học
Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích tiềm năng, nghiên cứu cũng đặt ra nhiều câu hỏi về an toàn và an ninh sinh học. Thomas Inglesby và Moritz Hanke từ Trung tâm An ninh Y tế Johns Hopkins đã cảnh báo rằng mặc dù khả năng AI tạo ra gen virus là có thật, nhưng hiện chưa có khung quản trị đủ chặt chẽ để kiểm soát công nghệ mới này.
Họ chỉ ra rằng nếu công nghệ được mở rộng để sản xuất các loại virus phức tạp hơn, nguy cơ xuất hiện những mầm bệnh khó kiểm soát là rất lớn. Chuyên gia Hanke còn cho rằng chính phủ và các tổ chức nghiên cứu đang chậm trễ trong việc thiết lập hàng rào bảo vệ trong khi lĩnh vực khoa học phát triển nhanh chóng.
Đến nay, chính sách của Viện Y tế Quốc gia Mỹ chỉ kiểm soát các thí nghiệm làm tăng độc lực của các tác nhân sinh học, nhưng chưa giải quyết được các nghiên cứu tiến hành trên máy tính như việc AI tạo ra trình tự DNA.
Song hành cùng tiềm năng y học, nghiên cứu làm dấy lên câu hỏi lớn về an toàn và an ninh sinh học. Ảnh minh họa: Getty Images/iStockphoto
Giáo sư Tom Ellis tại Đại học Hoàng gia London khẳng định rằng việc AI tạo ra virus bacteriophage là một thách thức do bộ gen của chúng đơn giản hơn rất nhiều so với các sinh vật sống phức tạp khác. Ông cũng nhấn mạnh rằng mối nguy hiểm lớn hơn đến từ việc chỉnh sửa các mầm bệnh hiện có thay vì việc tạo ra chúng từ đầu bằng AI.
Philippa Lentzos, một chuyên gia về an ninh khoa học, cảnh báo rằng cần thiết phải kiểm soát chặt chẽ quá trình tổng hợp DNA trong phòng thí nghiệm, không chỉ dựa vào mô hình AI. Trong bối cảnh mô hình Evo được công khai, việc giám sát dữ liệu và kiểm soát các đơn hàng tổng hợp gen thương mại càng trở nên cấp thiết.
Tóm lại, nghiên cứu mới cho thấy AI đã đạt được những bước tiến trong việc thiết kế virus. Trong khi ứng dụng của nó trong y học và công nghệ sinh học rất rõ ràng, cộng đồng khoa học toàn cầu đang phải đối mặt với thách thức xây dựng các cơ chế quản lý kịp thời để đảm bảo công nghệ không trở thành mối đe dọa mới đối với con người.
