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

🧬用AI“写”DNA！科学家让人工智能设计血细胞的“开关程序”

文 | 科学新知派

在我们身体的每一秒钟，都有无数血细胞正在“出生”。这个神奇的过程叫做造血：从多能干细胞逐步变成红细胞、白细胞、血小板，每一步都像极了一场分工精密的工业流水线。

但问题来了：是谁在下达“指令”？是谁让不同细胞知道该做什么？

2024年，一项来自欧洲的最新研究给出了一个令人震惊的答案：

科学家不仅找到了这些“隐藏的开关”，甚至用人工智能重新“写”了一套更聪明的DNA控制程序！

🔬什么是“基因开关”？

我们都知道，DNA携带着构建生命的蓝图。但并不是所有基因在所有细胞中都需要被激活。就像同一本说明书，不同部门只看自己那一页。

而真正负责“翻页”和“激活”的，是一些叫做增强子（enhancer）的DNA片段。它们不会编码蛋白质，但能决定一个基因在哪些细胞中、在什么时候被打开。

可以把它想象成：基因是灯泡，增强子是遥控器。

🧠AI开始“写遥控器”了

这项研究，来自德国和西班牙团队（bioRxiv预印本），他们干了一件大胆的事：

👉 合成了 62,000 多条人造DNA增强子序列

👉 并在7种不同的血细胞类型中测试效果

👉 然后用 人工智能模型进行训练和设计

最终，他们不仅搞懂了哪些“遥控器”能开灯，甚至能让AI设计出全新的增强子——比天然的还精准！

🧬他们发现了什么？

• 同一个“遥控指令”在不同细胞中可能起到相反作用：有时能激活基因，有时反而压制。

• 两个激活元件组合在一起，居然可能“互相抵消”甚至变成刹车。

• AI可以设计出精准激活某种细胞状态的序列，比如“只在中性粒细胞中工作”的增强子。

一句话，这不仅是读懂DNA语言，而是开始能**用AI编写生命“语法规则”**了。

🚀最快的应用什么时候能落地？

虽然这种研究仍在实验阶段，但一些早期应用场景有望在 3–5年内进入开发或临床前研究：

? 精准免疫疗法：

让AI设计的增强子只在“激活态”的免疫细胞中打开抗癌基因，精准杀敌不误伤。

? 安全的干细胞治疗：

通过合成增强子引导干细胞变成目标血细胞，降低“偏航”风险。

? 可控的基因治疗：

设计让基因“只在需要时表达”的开关，避免副作用和过度激活。

🌟科普一句话总结：

我们正在用人工智能，重新发明基因表达的“遥控器”。

这是一场 AI × 生物技术 的深度联名，未来也许我们能定制基因程序，就像写一段代码那样自然。

📌参考链接：
原始论文预印本：https://doi.org/10.1101/2024.08.26.609645
数据集分享：https://figshare.com/articles/dataset/Supplementary_tables_of_Synthetic_enhancers_reveal_design_principles_of_cell_state_specific_regulatory_elements_in_hematopoiesis_/26927866