AI將DNA摺疊成微型傑作

韓國科學家利用人工智能技術，推出了一款名為Generative SNUPI的生成模型，能夠將用户繪製的任意形狀自動轉化為可摺疊的DNA納米結構。這項研究由首爾大學和漢陽大學團隊共同完成，成果發表在《自然·通訊》上。

DNA摺紙技術已有二十年曆史，通過設計DNA單鏈使其自組裝成特定形狀，有望應用於納米機器人、細胞治療等場景。然而，傳統設計過程依賴人工試錯和大量計算，極為耗時且昂貴。Generative SNUPI基於擴散模型，用户只需輸入目標形狀（如狗臉或幾何圖案），模型即可輸出對應的DNA序列，無需專業知識。

模型的工作原理類似於AI圖像生成工具：在輸入形狀上添加噪聲，再逐步去除噪聲，同時訓練學習DNA的配對規則，確保輸出序列能自組裝成穩定結構。實際合成時，短鏈“釘書針”和長鏈“支架”通過鹼基配對固定形狀，類似用釘書機固定紙張。

研究人員成功製造了多種結構，但部分最初未保持形狀，原因是輸入形狀本身不穩定。團隊隨後增加了結構完整性預測步驟。未來，Generative SNUPI需支持更柔性的設計，以滿足動態響應和藥物遞送等需求。首爾大學助理教授Do-Nyun Kim表示，下一步將設計動態可重構的DNA結構。

卡內基梅隆大學機械工程教授Rebecca Taylor認為，這一生成平台令研究者振奮。“整個領域被工具所推動和限制，當新工具帶來新技術和新能力時，就是巨大的進步。”Generative SNUPI有望降低DNA摺紙的設計門檻，推動納米醫學和分子機器人領域的發展。