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The Decoder • 50일 전

스탠퍼드-Arc Institute, AI로 세균 퇴치 박테리오파지 설계 성공

IMP
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핵심 요약

스탠퍼드 대학교와 Arc Institute의 연구진이 'Evo'라는 AI 모델을 활용해 실험실 내에서 세균을 퇴치하는 완전히 새로운 바이러스(박테리오파지) 게놈을 설계하고 생산하는 데 성공했습니다. 연구진의 자체적인 안전장치에도 불구하고, AI가 설계한 신규 병원체에 대한 생물안전 가이드라인과 규제가 현재 전무한 상태라는 심각한 문제점도 함께 부각되었습니다.

번역된 본문

스탠퍼드와 Arc Institute 소속 과학자들, AI를 활용해 실험실 내에서 세균을 죽이는 새로운 바이러스 설계

작성자: Maximilian Schreiner (2026년 8월 7일)

업데이트 (2026년 8월 7일): 스탠퍼드 대학교와 Arc Institute의 연구팀이 AI 모델을 사용해 처음부터 완전한 바이러스 게놈을 설계한 뒤, 자연계에 존재하지 않는 16개의 기능적인 바이러스를 실험실에서 만들어냈습니다. 이 연구는 이전에 프리프린트(공식 출판 전 논문)로만 공개되었으나, 이제는 동료 평가를 거쳐 국제 학술지 '사이언스(Science)'에 정식 게재되었습니다.

뉴욕타임스(NYT)의 보도에 따르면, 특히 AI의 성공른(히트율)에 대한 새로운 세부 정보가 밝혀졌습니다. 'Evo'로 명명된 이 모델은 70만 개의 잠재적 게놈을 제안했습니다. 연구팀은 가장 유망한 후보들만 선별하여 285개의 염기서열을 화학적으로 DNA로 합성한 뒤 세균에 주입했습니다. 그중 16개가 복제가 가능한 바이러스를 생성했습니다. 이전 프리프린트에서는 302개의 합성 게놈이 언급되었었으나 최종적으로 수정된 것입니다.

이 모델의 학습 과정 역시 더욱 명확하게 밝혀졌습니다. Evo는 우선 수백만 종의 동물, 식물, 미생물, 바이러스에서 추출한 약 9조 개의 염기서열을 학습하여 생명체 전반에 걸쳐 나타나는 패턴을 파악했습니다. 이후 박테리오파지 '파이 X-174(Phi X-174)'의 11개 유전자와 가장 가까운 친척인 약 15,000종의 데이터를 활용해 두 번째로 전문화된 파인튜닝 학습을 진행했습니다. 공동 저자인 박사과정 학생 새뮤얼 킹(Samuel King)에게 이는 아주 당연한 수순이었습니다. "그저 너무나 당연한 다음 단계처럼 느껴졌을 뿐입니다."라고 그는 말했습니다.

이렇게 생성된 바이러스들은 기존 것의 단순한 열화 복사판이 아니었습니다. 이들은 자연 상태의 바이러스만큼 견고했으며, 일부는 파이 X-174보다 훨씬 더 빠르게 복제되었습니다. 이 연구에 참여하지 않은 옥스퍼드 대학교의 단백질 화학자 올리버 크록(Oliver Crook)은 "이들은 단지 이미 존재하는 것들의 병든 버전이 아닙니다."라고 평가했습니다. 맨체스터 대학교의 합성생물학자 패트릭 카이(Patrick Cai)는 이 연구를 "중요한 이정표"라고 부릅니다.

다만 크록은 기대를 조금씩 낮추기도 했습니다. AI가 근본적으로 완전히 새로운 것을 발명해 낸 것은 아니라는 점입니다. 이 바이러스들은 자연계의 종과 매우 유사하며 동일한 생물학적 메커니즘에 의존합니다. Evo가 다른 바이러스 그룹에서도 똑같이 성공할 것인지는 여전히 미지수입니다. 만약 그렇다면, 그 결과는 의학과 생명공학 분야에 매우 유용한 도구를 제공할 수 있습니다. 크록은 "우리 과학의 상당 부분은 기술로서의 바이러스에 기반을 두고 있습니다."라고 덧붙였습니다.

왜 현재의 안전 규정은 이 부분을 다루지 못하는가? 이제 생물안전성 규제의 사각지대가 그 어느 때보다 뚜렷하게 드러났습니다. 미국 국립보건원(NIH)은 7월 말 고위험 생명과학 연구에 대한 새로운 정책을 발표했습니다. 이 정책은 병원체를 더 위험하게 만드는 실험을 금지하고 있습니다. 그러나 해당 기관은 "우려 대상(entity of concern)이 포함되지 않는 한" 컴퓨터로 바이러스 DNA를 설계하는 등 순수하게 계산적인 작업은 규제 대상에 포함하지 않는다고 밝혔습니다.

문제는 명확합니다. 천연두(smallpox) 같은 경우에는 이 분류 기준이 명확하지만, AI 모델에서 나온 바이러스의 경우에는 그렇지 않습니다. 존스홉킨스 보건안보센터의 모리츠 한케(Moritz Hanke)는 "내가 한 번도 본 적 없는 것들의 위험성은 대체 어떻게 정의할 수 있을까요?"라고 반문합니다. 그는 연구 속도와 이를 둘러싼 안전장치(guardrails) 사이에 엄청난 괴리가 존재한다고 봅니다. "정말 큰 단절이 존재합니다." 그의 오남용 시나리오는 다음과 같습니다. "누군가 '이봐, 게놈 언어 모델, 내가 전파력을 더 높이거나 더 치명적으로 변형한 인플루엔자 게놈을 만들어 줘'라고 명령할 수도 있는 일입니다."

다행히 연구팀은 스스로 철저한 예방 조치를 취했습니다. 학습 과정에서 Evo는 인간을 감염시키는 바이러스나 동물, 식물, 곰팡이의 관련 병원체 데이터를 일절 제공받지 않았습니다. 즉, 이 모델은 애초에 인간 감염 관련 게놈을 생성할 수 없도록 설계된 것입니다. 스탠퍼드 대학교의 계산 생물학자이자 공동 저자인 브라이언 헤(Brian Hie)는 "우리는 단지 특별히 더 조심하고 싶었을 뿐입니다."라고 말합니다. 한케는 이러한 연구진의 조치를 "매우 칭찬할 만하다"고 평가하며, 특히 이를 요구하는 공식 규정이 어디에도 없었기 때문에 더욱 돋보인다고 말했습니다. "그들에게 무엇을 해야 하는지 지시하는 가이드라인이 그 어디에도 없었거든요."

2025년 9월 21일 원본 기사: 캘리포니아의 한 연구팀이 박테리아를 죽이는 기능적인 바이러스를 인공지능으로 설계하는 데 성공했으며, 이를 그들의 표현에 따르면 '최초의...'라고 기록했습니다.

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Stanford and Arc Institute scientists used AI to design new viruses that killed bacteria in the lab Maximilian Schreiner View the LinkedIn Profile of Maximilian Schreiner Aug 7, 2026 Midjourney prompted by THE DECODER Update – Aug 7, 2026 Added details from the Science publication and comments from other scientists. Update, August 7, 2026: A team from Stanford University and the Arc Institute had an AI model design complete viral genomes from scratch, then built 16 functional viruses in the lab that don't exist in nature. The work had previously only been available as a preprint. It has now been peer-reviewed and published in the journal Science . The New York Times reports new details, particularly about the hit rate. The model, called Evo, proposed 700,000 possible genomes. The team pursued only the most promising candidates, had 285 sequences chemically synthesized as DNA, and inserted them into bacteria. Sixteen of those produced viruses capable of replicating. The preprint had mentioned 302 synthesized genomes. The training process is also coming into sharper focus. Evo first learned from roughly nine trillion nucleotides drawn from millions of animals, plants, microbes, and viruses, picking up patterns that run through the entire tree of life. Only then did a second, specialized training round follow, using the 11 genes of the phage Phi X-174 and about 15,000 of its closest relatives. For doctoral student and co-author Samuel King, it was the logical move. "It just felt like the obvious next step," he said. The resulting viruses weren't just weak copies, either. They proved as robust as natural ones, and some replicated even faster than Phi X-174. "They're not just sickly versions of stuff that already exists," says Oliver Crook, a protein chemist at the University of Oxford who wasn't involved in the study. Patrick Cai, a synthetic biologist at the University of Manchester, calls the work an "important milestone." Crook tempers expectations, though. The AI didn't invent anything fundamentally new. The viruses are very similar to natural species and rely on the same biology. Whether Evo would be equally successful with other virus groups remains an open question. If it is, the results could yield useful tools for medicine and biotech. "A lot of our science rests on viruses as technology," Crook says. Why current safety rules don't cover this A gap in biosafety regulation is now more visible than ever. The U.S. National Institutes of Health released a policy on high-risk life sciences research in late July. It bans experiments that make pathogens more dangerous. But purely computational work, meaning designing viral DNA on a computer, isn't covered "unless it involves an entity of concern," the agency said. The problem is obvious. With smallpox, that classification is clear-cut. With a virus that came out of an AI model, it isn't. "What is the risk of what I've never seen before?" asks Moritz Hanke of the Johns Hopkins Center for Health Security. He sees a wide gap between the pace of research and the guardrails around it. "There's just a huge disconnect." His misuse scenario: "You could say, 'Hey, genomic language model, make me an influenza genome that is modified to be more transmissible or to be more lethal.'" The team took precautions on its own. During training, Evo received no data on viruses that infect humans, nor on related pathogens from animals, plants, or fungi. That means the model can't generate those genomes in the first place. "We just wanted to be extra careful," says Brian Hie, a computational biologist at Stanford and co-author of the study. Hanke calls that "quite commendable," especially because no official rules required it. "Because they don't get any guidance from anywhere on what they should be doing," he says. Original article from September 21, 2025: A research team in California has used artificial intelligence to design working viruses that kill bacteria, in what they describe as the "first generative design of complete genomes." The project marks an early step toward AI-designed life forms, according to a report in MIT Technology Review. The work was carried out by scientists at Stanford University and the nonprofit Arc Institute. In a preprint paper , they describe how an AI system proposed new genetic codes for viruses. The team then chemically printed 302 of these designs as DNA strands and exposed them to E. coli bacteria. Sixteen of the AI-generated viruses successfully replicated and destroyed their bacterial hosts. "That was pretty striking, just actually seeing this AI-generated sphere," said Brian Hie, who runs the Arc Institute lab where the viruses were created. Evo learns from millions of viral genomes At the center of the project is an AI called Evo , which functions like a large language model but is trained on biology instead of text. Instead of learning from books and articles, Evo was trained on about two million bacteriophage genomes. For this study, the researchers tasked it with proposing variants of phiX174, a simple bacteriophage containing only 11 genes and about 5,000 DNA letters. Jef Boeke, a biologist at NYU Langone Health, described the project as an "impressive first step" toward AI-designed life, even though viruses themselves are not technically alive. He said the AI's performance was "surprisingly good" and its designs "unexpected," with changes to gene orders and arrangements that human scientists hadn't considered. Not everyone is convinced. J. Craig Venter, who helped pioneer synthetic DNA, called the method "just a faster version of trial-and-error experiments." His lab once created synthetic cells through a similar process, but with much slower, manual searches through scientific literature. Promise and risks The technology could have major applications. Doctors have long experimented with phage therapy as a treatment for multidrug-resistant bacterial infections. Viruses are also a key tool in gene therapy, where they deliver new genes into human cells. AI-designed viruses could make both approaches more effective. But the risks are equally clear. The team deliberately avoided training Evo on human pathogens. Even so, Venter raised "grave concerns" about what could happen if the same approach were used on dangerous viruses like smallpox or anthrax. "One area where I urge extreme caution is any viral enhancement research, especially when it's random so you don't know what you are getting," he said. Scaling the method to living cells is also far more complex. A bacterium like E. coli has about 1,000 times more DNA than phiX174. "The complexity would rocket from staggering to way, way more than the number of subatomic particles in the universe," Boeke warned. Despite this, Jason Kelly, CEO of Ginkgo Bioworks, argues that pursuing AI-designed cells should be a national priority. He imagines automated labs that could continuously test AI-generated genome designs, feeding results back into the model. "This would be a nation-scale scientific milestone, as cells are the building blocks of all life," he said. "The US should make sure we get to it first." AI News Without the Hype – Curated by Humans Subscribe to THE DECODER for ad-free reading, a weekly AI newsletter, our exclusive "AI Radar" frontier report six times a year, full archive access, and access to our comment section. Subscribe now --> Read on for the full picture. Subscribe for hype-free coverage. Access to all THE DECODER articles. Read without distractions – no Google ads. Access to comments and community discussions. 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