我们需要为生物技术的“ChatGPT”时刻做好准备

想象一个世界，从塑料到混凝土的一切都是由生物质生产的。个性化的细胞和基因疗法可以预防大流行病，并治疗以往无法治愈的遗传疾病。肉类是实验室培育的；增强营养谷物具有抗气候特性。这就是未来可能的样子。

下一个重大的革命在生物学领域。它将使我们更有效地对抗疾病，滋养地球，产生能源并捕获碳。我们已经处于这些机遇的前夕。去年见证了一些重要的里程碑：美国首次批准了实验室培育肉类的生产和销售；谷歌DeepMind的人工智能预测了超过200万种新材料的结构，这些材料有可能用于芯片和电池；Casgevy成为首个获批的商业基因编辑治疗，使用CRISPR技术。如果我今天是一个年轻人，生物学确实是最吸引人的学习领域之一。

就像数字革命一样，生物技术革命有望改变我们了解的美国经济，而且它来临得比我们预期得更快，受到人工智能的推动。生物技术领域的最新进展正在解锁我们编程生物的能力，就像我们编程计算机一样。就像OpenAI的ChatGPT是根据人类语言输入训练来生成新的文本一样，基于生物序列训练的人工智能模型可以设计新型蛋白质，预测癌症生长，并创造其他有用的消费品。未来，人工智能将能够帮助我们运行数百万个理论和实际生物实验，更准确地预测结果，避免繁琐的试错过程，大大加快新发现的速度。

我们现在正处于生物学中“ChatGPT时刻”的边缘，重大的技术创新和广泛的采用即将到来。但美国有多少准备好做好带它实现的工作呢？我对这一即将到来的突破时刻感到非常激动，但必须确保它会在我们的国土上发生。这就是为什么我在国家新兴生物技术委员会任职的原因。正如委员会最近在其中期报告中写道，“美国在生物技术发展方面的领导地位并不是确定的。”

美国有一个历史，在新兴行业中率先行动，然后在将生产外包到世界其他地区时失去领导地位。这种模式在高科技领域如乘用车、消费电子、太阳能电池板，尤其是半导体领域中一再重复。为了避免犯同样的错误，至关重要的是我们在建立必要的人才储备的同时，确保在国内和国际上建立可靠的供应链，涵盖从原材料提取到数据存储的所有内容。依赖其他国家获取生物技术的关键组件会带来巨大的经济和国家安全风险。例如，将我们的基因信息留在对手手中可能有助于他们开发用于针对特定基因型的生物武器。拜登总统最近的行政命令旨在防止将这种敏感个人数据出售给中国和其他对抗国家。

对于生物技术，投资于人力资本和物质基础设施将对美国继续领导该领域至关重要。这样的投资不仅应该来自政府，还应该提供激励措施以刺激更多私人资金，就像CHIPS和Science法案一样。在未来五十年中，生物经济将对美国的增长至关重要。目前，生物经济至少产生了美国国内生产总值的5％；相比之下，半导体只占美国国内生产总值的约1％。根据某些测算，全球经济的60％的物理输入可以通过生物过程生长—生物学的潜力对应应对一些人类面临的最大挑战，包括气候变化。

随着人工智能提升我们工程生物的能力，我们需要设立监管措施。虽然很容易想象出孤立的业余爱好者从头开始制造生物武器的世界末日场景，但兰德公司和OpenAI的研究表明，当前的大型语言模型如ChatGPT并不会显著增加制造生物威胁的风险，因为它们并不提供互联网上已有信息之外的新信息。而且重要的是要记住，即使人工智能模型可以设计新型病原体，用户也不一定有安全的湿实验室基础设施和资源来制造它们。

然而，随着AI工具的易用性和可访问性不断提高，生物风险格局不断演变。很快，更复杂的基础模型可能会为恶意行为者提供更多数据、科学专业知识和实验故障排除技能，帮助他们提出候选生物制剂并协助他们从各种供应商那里订购生物部件，以规避筛选协议。

像美国科学家联合会和核威胁倡议这样的组织已经建议对当前的DNA序列筛查方法和评估AI工具的生物能力进行结构化的红队演练，以提前确保我们的生物安全基础设施。超过90名科学家刚刚签署了一份呼吁确保人工智能在蛋白质设计领域负责发展的呼吁。我们需要开发标准以及实施风险评估要求，以及公私部门合作共同创造一个完善的测试经济体。

现在，我们大多数人可能已经食用过、接受过治疗或穿戴过通过生物技术创造的产品。很快，这项技术将颠覆每个行业，并从根本上改变我们的日常生活：新的生育治疗将改变亲权；细胞重编程可能开始扭转衰老过程；生物计算将驱动明天的计算机。站在这些创新的边缘，我们作为一个国家有独特的机会来推动生物技术的发展，实现其巨大的好处，并塑造负责任创新的规范—在其他国家抢先之前。