人工智能与生命科学的负责任创新

执⾏摘要 ⼈⼯智能的快速发展正在深刻重塑⽣命科学研究范式，为⼈类健康、经济发展与⽣态可持续性带来前所未有的机遇。从基础研究到临床应⽤，从⽣物制造到环境治理，AI正逐步成为⽣命科学的重要⼯具与变⾰⼒量。但与此同时，AI的赋能也引发了有关⽣物安全的新兴挑战。如何在推动技术融合和价值创造的同时，妥善应对潜在⻛险，已成为全球治理的重要课题。 1.⼈⼯智能赋能⽣命科学的积极潜⼒ 科技进步推动21世纪的⽣物技术⾰命。1⽣命科学以及⼈⼯智能、⾃动化和机器⼈等技术的快速发展提⾼了科学家出于多种⽬的设计⽣命系统的能⼒。这些进步对于构建更⾼效、更可持续和更健康的未来⾄关重要。 ⼈⼯智能正成为推动⽣命科学研究范式转变与⽣物经济加速发展的关键⼒量。基础研究层 ⾯，AI赋能结构⽣物学、合成⽣物学和基因编辑等领域，加快了从靶点发现到分⼦设计的全过程；产业转化层⾯，AI助⼒疫苗与药物的⾼效开发、⽣物制造流程的优化与⾃动化，显著提升了效率与可及性。例如，2024年诺⻉尔化学奖的得主中，DavidBaker因在蛋⽩质设计⽅⾯的开创性⼯作获奖，他⻓期将计算⽅法与机器学习结合，开发蛋⽩质结构与功能设计⼯具，推动了⽣物⼯程的发展；DemisHassabis和JohnJumper则因AlphaFold系统实现⾼精度蛋⽩质结构预测，攻克结构⽣物学难题。这些成果凸显了⼈⼯智能与⽣命科学融合的巨⼤潜⼒。 此外，AI也在助⼒构建可持续发展的未来。在合成⽣物学、农业基因改造、⽣物能源与环境治理等领域，AI正帮助⼈类更系统地理解和重构⾃然，为应对⽓候变化、实现碳中和等⽬标提供⼯具。AI与⽣命科学的融合不是抽象的远景，⽽是现实中正在进⾏的深刻变⾰。 2.⼈⼯智能和⽣物技术的“双刃剑”效应 新⼀轮科技⾰命“双刃剑”效应突显。⼈⼯智能、量⼦技术、⽣物技术等前沿技术加速发展，在促进⼈类认识和改造世界的同时，也带来⼀系列难以预知的⻛险挑战，对各国安全和稳定产⽣深远影响，甚⾄将重塑全球安全格局。2⼈⼯智能和⽣物技术的融合，⼀⽅⾯加速了⽣命科学的认知进程与技术跃迁；另⼀⽅⾯也可能被误⽤或滥⽤，带来难以预测的⽣物⻛险。 随着AI在蛋⽩质结构预测、基因合成设计、病原体⼯程化等领域能⼒的增强，其赋能效应正向⽣命系统的更深层次延展。在科研和产业实践中，AI可⽤于⾃动⽣成DNA序列、优化病原 1NTI,TheConvergenceofArtificialIntelligenceandtheLifeSciences,”2023-10-30,https://www.nti.org/wp-content/uploads/2023/10/NTIBIO_AI_FINAL.pdf 2国务院新闻办公室,“新时代的中国国家安全,”2025-05-12,http://www.scio.gov.cn/zfbps/zfbps_2279/202505/t20250512_894771.html 体传播模型、加速疫苗设计和疾病机理建模，显著提⾼研发效率与响应速度。然⽽，在缺乏明确边界与配套防护机制的情境下，这些能⼒也可能被⽤于合成更具致病性的病毒株，或规避现有的检测与防御系统，进⽽被⽤于⽣物攻击、恐怖活动，或造成⾮预期的公共健康危害。部分具备⽣物设计潜⼒的前沿AI模型在未经充分⻛险评估和实施缓解措施的前提下以开源或开放权重的形式发布，其获取⻔槛低、适⽤范围⼴，因此可能被⽤于构建⾼毒性蛋⽩、规避核酸序列筛查，甚⾄突破现⾏⽣物实验室的安全规范。这⼀能⼒扩散趋势加剧了⼈⼯智能与⽣物⻛险耦合所带来的挑战。 3.⽣物安全是国家安全和⼈类未来的关键议题 ⽣物安全3不仅是科技议题，更是国家安全的重要组成部分。2020年2⽉，习近平总书记在中央全⾯深化改⾰委员会第⼗⼆次会议上指出：“要把⽣物安全纳⼊国家安全体系，系统规划国家⽣物安全⻛险防控和治理体系建设，全⾯提⾼国家⽣物安全治理能⼒”4。同年10⽉，第⼗三届全国⼈⼤常委会第⼆⼗⼆次会议于2020年10⽉17⽇表决通过了《中华⼈⺠共和国⽣物安全法》(以下简称《⽣物安全法》)，确⽴了各项⽣物安全⻛险防控的基本制度。 更⼴义上，⽣物安全还关联到全球灾难性⻛险。1918年流感⼤流⾏导致全球约5000万⾄1亿⼈死亡，占当时世界⼈⼝的2.5%-5%。5根据《2021年全球灾难⻛险评估》，由⽣物因素引发的灾难性⻛险（如⾃然疫情或⽣物武器攻击）年均发⽣概率约为0.1%-0.5%。6虽然这⼀概率看似不⾼，但后果可能极其严重。兰德公司2024年的报告《新兴技术与⻛险分析：合成⼤流⾏病》进⼀步警告，未来5⾄10年合成⼤流⾏病⻛险位列最⾼等级，亟需全球⾼度重视。7 4.⼈⼯智能诱发⽣物安全⻛险的治理挑战 近年来，⼈⼯智能对⽣物安全带来的潜在威胁引发了各界⾼度警惕。在2025年《原⼦科学家公报》发布的“末⽇时钟”声明中，⼈⼯智能与⽣物⻛险的交叉威胁⾃1947年以来⾸次成为讨论重点。声明指出：“⼈⼯智能的快速进步加剧了以下⻛险：恐怖分⼦或某些国家可能具备研发出⽬前尚⽆应对⼿段的⽣物武器的能⼒”，“尽管⼈⼯智能与⽣物研究结合带来的威 3以英语为⺟语的国家提及⽣物安全通常将“biosafety”与“biosecurity”作区分，翻译成中⽂分别为“⽣物安全”和“⽣物安保”。前者源于⾮故意的⼈类⾏为，可能由⽣物实验室中不恰当接触危险成分或意外释放引起。后者则是指未经授权的获取、丢失、盗窃、滥⽤、转移或故意释放等⾏为。鉴于我国《⽣物安全法》亦已涵盖⼆者的主要内容，且国际实践中两者界限并不总是严格区分，故本报告统⼀使⽤“⽣物安全”⼀词指代两类⻛险 4新华社,“习近平：完善重⼤疫情防控体制机制健全国家公共卫⽣应急管理体系,”2020-02-14,http://www.xinhuanet.com/politics/leaders/2020-02/14/c_1125575922.htm 5CédricCotter,“Fromthe'SpanishFlu'toCOVID-19,”2020-04-23, https://blogs.icrc.org/law-and-policy/2020/04/23/spanish-flu-covid-19-1918-pandemic-first-world-war/ 6GlobalChallengeFoundation,“GlobalCatastrophicRisks2021:NavigatingtheComplexIntersections,”2021,http://globalchallenges.org/app/uploads/2023/06/Global-Catastrophic-Risks-2021--Navigating-the-Complex-Intersections.pdf 7DanielM.Gersteinetal.,“EmergingTechnologyandRiskAnalysis-SyntheticPandemics,”2024-02-15,https://www.rand.org/pubs/research_reports/RRA2882-1.html 胁已⼴受关注，但各国政府及相关科学界仍对限制⼈⼯智能介⼊⽣物研究犹豫不决，唯恐此举会阻碍重⼤科学突破”。82025年7⽉，超过35位来⾃AI模型开发、⽣物科学研究以及国际和平与安全领域的领先专家，共同发布公开声明。他们强调了AI与⽣命科学融合快速发展的潜在 ⻛险，并呼吁政府、⾏业、科学界和资助者采取紧急⾏动，以保障这项技术的发展，防⽌滥⽤的同时实现社会益处。参与声明的专家包括图灵奖得主姚期智和YoshuaBengio，以及被誉为“合成⽣物学之⽗”的GeorgeChurch等⼈。9 多位⼈⼯智能领域的专家发出了类似警告。Anthropic⾸席执⾏官DarioAmodei曾在2023年指出，未来2⾄3年内AI模型可能具备⾃动⽣成⽣物攻击⼿段的能⼒，若缺乏有效防护机制，⻛险将显著上升。102025年5⽉，Anthropic推出了其新模型ClaudeOpus4，该模型⾸次预防性启动了公司设定的“AI安全级别3(ASL-3)”标准，11正是基于对模型可能具备⽣物攻击能⼒的担忧，也部分印证了DarioAmodei此前的判断。⾕歌前⾸席执⾏官、曾任美国国家 ⼈⼯智能安全委员会联合主席EricSchmidt也指出AI可⽤于扩⼤病毒数据库、合成新型化学物质，增加⽣物威胁的可能性。12 ⽣命科学领域的专家也提出了同样的担忧。蛋⽩质设计先驱DavidBaker教授和GeorgeChurch教授在《科学》期刊发表了题为：《蛋⽩质设计遇⻅⽣物安全》的⽂章，DNA合成在设计蛋⽩的实体化过程中发挥着关键作⽤。然⽽，与所有重⼤的⾰命性变化⼀样，这项技术很容易被滥⽤以及⽤于⽣产危险的⽣物制剂。13已有180多位学者与⾏业领袖签署《负责任的⼈ ⼯智能×蛋⽩质设计》声明指出：尽管当前AI在蛋⽩质设计中的益处远超潜在⻛险，但随着该领域持续发展，有必要引⼊⼀种新的主动⻛险管理⽅法，以防⽌AI技术在有意或⽆意间被滥⽤并造成危害。14 这些声⾳共同传达出⼀个信号：随着⼈⼯智能赋能⽣命科学的能⼒⽇益增强，建⽴前瞻性的模型防护标准、国内监管机制和跨国合作框架，已成为全球科技治理的迫切任务。 8JohnMecklin,“2025DoomsdayClockStatement,”2025-01-28,https://thebulletin.org/doomsday-clock/2025-statement/ 9AIxBioGlobalForum,StatementonBiosecurityRisksattheConvergenceofAIandtheLifeSciences,2025-07-17 https://www.nti.org/analysis/articles/statement-on-biosecurity-risks-at-the-convergence-of-ai-and-the-life-sciences/10DarioAmodel,“Forahearingon'OversightofA.I.:PrinciplesforRegulation',”2023-07-25,https://www.judiciary.senate.gov/imo/media/doc/2023-07-26_-_testimony_-_amodei.pdf 11Anthropic,“ActivatingAISafetyLevel3Protections,”2025-05-23,https://www.anthropic.com/news/activating-asl3-protections 12AmandaMiller,“BioweaponsDesignedbyAI:a'VeryNear-TermConcern,'SchmidtSays,”2022-09-12,https://www.airandspaceforces.com/bioweapons-designed-by-ai-a-very-near-term-concern-schmidt-says/13DavidBaker&GeorgeChurch,“Proteindesignmeetsbiosecurity,”2024-01-25,https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado1671 14ResponsibleAIxBiodesign,“CommunityValues,GuidingPrinciples,andCommitmentsfortheResponsibleDevelopmentofAIforProteinDesign”2024-03-08,https://responsiblebiodesign.ai/ 5.本报告⼒求促进⼈⼯智能×⽣命科学负责任创新的中国⽅案和实践落地 1）本报告的讨论范围 本报告聚焦⼈⼯智能×⽣命科学交叉领域的