人工智能的賦能產(chǎn)業(yè)似乎還只是帶來(lái)生活質(zhì)量提升，沒(méi)有它們，我們似乎也能“活”。而人工智能的核心理念——機(jī)器學(xué)習(xí)——當(dāng)“特工”去狙擊恐怖分子，卻要給保家衛(wèi)國(guó)狠狠記上一功！
危險(xiǎn)的病原體被保存在高安全性的實(shí)驗(yàn)室中，但一些專(zhuān)家擔(dān)心恐怖分子可以找到獲得這些生物的新方法。圖片來(lái)源
世界各地的生物學(xué)家經(jīng)常向生物科技公司付費(fèi)，以合成用于實(shí)驗(yàn)室或診所的DNA片段。但情報(bào)專(zhuān)家和科學(xué)家們多年來(lái)一直擔(dān)心，生物恐怖分子可能會(huì)劫持這些服務(wù)來(lái)制造危險(xiǎn)的病毒和毒素 - 可能是通過(guò)對(duì)遺傳序列進(jìn)行微小改變來(lái)逃避安全篩查而不改變DNA的功能。
現(xiàn)在，美國(guó)政府正在支持使用機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)檢測(cè)DNA序列是否編碼危險(xiǎn)病原體的一部分的努力。研究人員開(kāi)始在設(shè)計(jì)基于人工智能的篩查工具方面取得進(jìn)展，一些團(tuán)體正在1月31日在弗吉尼亞州阿靈頓舉行的美國(guó)微生物學(xué)會(huì)（ASM）生物威脅會(huì)議上展示早期結(jié)果。他們的發(fā)現(xiàn)可以更好地了解病原體如何傷害身體，以及科學(xué)家將DNA序列與特定生物功能聯(lián)系起來(lái)的新方法。
哥倫布的技術(shù)開(kāi)發(fā)公司Battelle的計(jì)算生物技術(shù)總監(jiān)奧馬爾·塔巴巴說(shuō)：“在過(guò)去，你會(huì)采取病原體，把它鎖起來(lái)，然后把軍隊(duì)放在它面前，你就沒(méi)事了?！倍砗ザ碇荨?/p>
但Tabbaa表示，降低DNA工程的成本和難度已經(jīng)改變了生物安全威脅的性質(zhì)。任何想要特定DNA片段的人都可以擁有一串字母，稱(chēng)為堿基，每個(gè)堿基合成便士。2006年，英國(guó)“ 衛(wèi)報(bào)”的記者向一家DNA合成公司支付了部分天花病毒的費(fèi)用，促使各國(guó)政府和科學(xué)家呼吁采取更嚴(yán)格的篩查措施。
逐個(gè)字母
2009年，一些最大的DNA合成公司組成了一個(gè)聯(lián)盟，以創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)化程序，檢查客戶(hù)提交的序列與已知病原體的數(shù)據(jù)庫(kù)。如果自動(dòng)篩選標(biāo)記序列，公司可以在合成DNA之前檢查客戶(hù)是否是合法的研究人員。
但是這些現(xiàn)有的程序只挑選出與已知病原體完全匹配的序列部分。一個(gè)聰明的恐怖分子可以通過(guò)改變DNA中的一些堿基從病毒或產(chǎn)生毒素的基因，甚至通過(guò)設(shè)計(jì)一種在自然界中不存在的全新病原體來(lái)欺騙系統(tǒng)。由于DNA測(cè)序方式的不同，數(shù)據(jù)庫(kù)本身往往充滿(mǎn)了錯(cuò)誤。
考慮到這一點(diǎn)，2016年，美國(guó)情報(bào)高級(jí)研究計(jì)劃局（IARPA）啟動(dòng)了一項(xiàng)計(jì)劃，旨在設(shè)計(jì)更好的算法，以發(fā)現(xiàn)可能具有威脅性的序列。該公司經(jīng)理John Julias表示，來(lái)自工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的五個(gè)團(tuán)隊(duì)正在參與該計(jì)劃的競(jìng)爭(zhēng)。該機(jī)構(gòu)拒絕透露該計(jì)劃的預(yù)算。
到2020年，預(yù)計(jì)這些團(tuán)隊(duì)將在不到兩周的時(shí)間內(nèi)確定一種未知序列是否構(gòu)成威脅的方法。夏洛茨維爾弗吉尼亞大學(xué)的軟件工程師Andrew Warren說(shuō)，這將是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)?！拔覀儽仨毮軌蜃R(shí)別地球上的任何有機(jī)體及其分子功能?！?/p>
常用線(xiàn)程
Warren的團(tuán)隊(duì)正在設(shè)計(jì)一個(gè)程序，對(duì)來(lái)自90,000種微生物物種的4000萬(wàn)條序列進(jìn)行比較。該算法學(xué)會(huì)識(shí)別已知毒素和病原體的DNA序列，鑒定它們的共同特征，然后在其他生物中搜索相似的序列。他的團(tuán)隊(duì)在ASM會(huì)議上所做的工作尚處于早期階段，盡管Warren說(shuō)該算法已經(jīng)能夠可靠地預(yù)測(cè)序列來(lái)自哪種類(lèi)型的生物體。
Tabbaa，他在Battelle的團(tuán)隊(duì)正在使用來(lái)自公共和專(zhuān)有數(shù)據(jù)庫(kù)的序列開(kāi)發(fā)類(lèi)似的算法，他說(shuō)計(jì)算機(jī)算法可以識(shí)別人們會(huì)錯(cuò)過(guò)的病原體之間的共性。這將有助于程序區(qū)分DNA序列的重要部分，以及可以在不影響病原體功能的情況下進(jìn)行更改的部分。目標(biāo)是確定可能以未知順序構(gòu)成安全威脅的部分。
Battelle團(tuán)隊(duì)希望該計(jì)劃還能揭示有關(guān)生物基本生物學(xué)的新信息 - 例如允許毒素或病毒粘附在細(xì)胞上的通用DNA序列。Tabbaa說(shuō)，這些發(fā)現(xiàn)可以幫助研究人員開(kāi)發(fā)快速診斷感染或改善生物制造的新方法?！拔覀冋J(rèn)為有很多事情可以從中產(chǎn)生，”他說(shuō)。
但華盛頓州西雅圖風(fēng)險(xiǎn)投資公司Bioeconomy Capital的董事總經(jīng)理羅伯?卡爾森（Rob Carlson）懷疑，阻止DNA合成公司被剝削將阻止生物恐怖襲擊。“如果你看一下迄今為止發(fā)生了什么樣的生物威脅，這不是其中之一，”他說(shuō)。大多數(shù)攻擊涉及釋放在實(shí)驗(yàn)室中生長(zhǎng)的現(xiàn)有病原體; 例如，在2001年，美國(guó)有五人死亡，17人在收到炭疽病信后感到惡心。
卡爾森說(shuō)，恐怖分子更有可能遵循已發(fā)表研究的藍(lán)圖，而不是開(kāi)始研究設(shè)計(jì)新生物的研究項(xiàng)目。他擔(dān)心任何政府調(diào)控DNA合成的努力都會(huì)將潛在的生物恐怖分子推向地下。
