原文：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00449-0

🧬用AI“寫”DNA！科學家讓人工智能設計血細胞的“開關程序”

文 | 科學新知派

在我們身體的每一秒鐘，都有無數血細胞正在“出生”。這個神奇的過程叫做造血：從多能幹細胞逐步變成紅細胞、白細胞、血小板，每一步都像極了一場分工精密的工業流水線。

但問題來了：是誰在下達“指令”？是誰讓不同細胞知道該做什麼？

2024年，一項來自歐洲的最新研究給出了一個令人震驚的答案：

科學家不僅找到了這些“隱藏的開關”，甚至用人工智能重新“寫”了一套更聰明的DNA控製程序！

🔬什麼是“基因開關”？

我們都知道，DNA攜帶着構建生命的藍圖。但並不是所有基因在所有細胞中都需要被激活。就像同一本說明書，不同部門只看自己那一頁。

而真正負責“翻頁”和“激活”的，是一些叫做增強子（enhancer）的DNA片段。它們不會編碼蛋白質，但能決定一個基因在哪些細胞中、在什麼時候被打開。

可以把它想象成：基因是燈泡，增強子是遙控器。

🧠AI開始“寫遙控器”了

這項研究，來自德國和西班牙團隊（bioRxiv預印本），他們幹了一件大膽的事：

👉 合成了 62,000 多條人造DNA增強子序列

👉 並在7種不同的血細胞類型中測試效果

👉 然後用 人工智能模型進行訓練和設計

最終，他們不僅搞懂了哪些“遙控器”能開燈，甚至能讓AI設計出全新的增強子——比天然的還精準！

🧬他們發現了什麼？

• 同一個“遙控指令”在不同細胞中可能起到相反作用：有時能激活基因，有時反而壓制。

• 兩個激活元件組合在一起，居然可能“互相抵消”甚至變成剎車。

• AI可以設計出精準激活某種細胞狀態的序列，比如“只在中性粒細胞中工作”的增強子。

一句話，這不僅是讀懂DNA語言，而是開始能**用AI編寫生命“語法規則”**了。

🚀最快的應用什麼時候能落地？

雖然這種研究仍在實驗階段，但一些早期應用場景有望在 3–5年內進入開發或臨床前研究：

✅ 精準免疫療法：

讓AI設計的增強子只在“激活態”的免疫細胞中打開抗癌基因，精準殺敵不誤傷。

✅ 安全的幹細胞治療：

通過合成增強子引導幹細胞變成目標血細胞，降低“偏航”風險。

✅ 可控的基因治療：

設計讓基因“只在需要時表達”的開關，避免副作用和過度激活。

🌟科普一句話總結：

我們正在用人工智能，重新發明基因表達的“遙控器”。

這是一場 AI × 生物技術 的深度聯名，未來也許我們能定製基因程序，就像寫一段代碼那樣自然。

📌參考鏈接：
原始論文預印本：https://doi.org/10.1101/2024.08.26.609645
數據集分享：https://figshare.com/articles/dataset/Supplementary_tables_of_Synthetic_enhancers_reveal_design_principles_of_cell_state_specific_regulatory_elements_in_hematopoiesis_/26927866