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哪种“AI科学家”适合你的实验室?
克劳德科学版(Claude Science)等通用科研人工智能工具有望大幅加速科研进程,但究竟哪一款适合你?
安思卓(Anthropic)于6月推出克劳德科学版,这款工具加入了众多面向科研人员的人工智能产品行列。
2010年,美国加州斯坦福大学遗传学家、心脏病学家尤安·阿什利牵头完成人类基因组首份临床解析工作,31名科研人员耗时9个月才完成该项目1。
本周,阿什利度假归来整理行李期间,使用加州旧金山安思卓公司开发的人工智能工具克劳德,以同等标准解析了自己的全基因组。
整套分析仅用时30分钟,准确识别出一种阿尔茨海默病风险等位基因,以及多个影响药物代谢的基因变异(阿什利2012年便完成了自身基因组测序解析,但从未公开发表相关结果)。阿什利在领英动态中写道:“这项技术带来的突破,怎么形容都不为过。”
6月30日,安思卓正式发布克劳德科学版平台,该产品专为生物学研究场景打造。如今,各大科技企业与学术实验室已推出多款通用科研人工智能工具,克劳德科学版只是其中一员。同类产品还包括旧金山OpenAI研发的系列工具、加州山景城谷歌深度思维推出的协同科学家(Co-Scientist)。另有一款开源工具Biomni由科研人员开发,相关成果已于昨日发表在《科学》期刊上2,除此之外还有大量同类工具陆续问世。
加州南旧金山初创企业Phylo联合创始人、总裁曲元浩(音译)表示:“以往要耗费我数小时的工作,现在几分钟就能完成。我终于能把精力真正投入到只有人类才能完成的核心科研工作中。”
这类工具是什么?科研人员如何使用?
业内常将其称作“AI科学家”,底层依托驱动各类对话机器人的大语言模型,协助科研人员完成文献综述、数据分析、图表绘制、论文撰写等工作。它们属于智能自主人工智能,能把用户需求拆解为多步任务,过程中可联动调用外部软件系统。
这类科研智能体不同于阿尔法折叠(AlphaFold)这类专业定向研究工具,但也可接入专用模型。举例来说,伦敦生物科技企业Boltz联合创始人、首席执行官加布里埃莱·科尔索带领团队,借助克劳德智能体,搭配公司自研开源蛋白质折叠预测与设计AI工具,设计出可同时识别两种治疗靶点的抗体。
人工智能给出的设计结果与蛋白质研发人员的专业直觉相契合。科尔索表示,团队尚未通过实验验证这批设计,但其他借助AI智能体设计的抗体已完成实验验证。Boltz研发的专业软件,只是克劳德科学版等各类“AI科学家”可联动调用的数十种专业系统之一。
英国剑桥大学免疫学家克莱尔·布莱恩特是协同科学家(Co-Scientist)的早期使用者,该工具能够挖掘海量科研文献与各类资料,自主生成科研假说。布莱恩特当时正在研究人畜共患病原体引发的免疫反应,她将一份基金申请书与配套实验数据输入工具。
工具生成的部分设想不具备实操条件,但还有不少思路与她实验室的研究方向高度契合。目前,她的团队正在验证协同科学家提出的一项实验构想:向天然免疫蛋白引入特定突变,观察突变对流感病毒感染过程的影响。布莱恩特坦言,即便不靠AI,她最终或许也能构思出这套实验方案,但至少要多耗费两年时间。
斯坦福大学生物医学科学家加里·佩尔茨评价协同科学家:“和它沟通,仿佛在请教一位先知。”他曾借助这款工具筛选已有上市药物,寻找可用于治疗肝纤维化类器官模型的候选药物3。
科研人员该如何挑选适配工具?
许多科研人员早已在用克劳德这类AI工具制作汇报幻灯片、撰写邮件。但旧金山云端科研平台Benchling联合创始人、总裁阿舒·辛哈尔估算,仅有不到两成实验室将“AI科学家”完整融入日常科研流程。他说:“科研人员一定要亲自上手试用各类工具,不能只盲从媒体宣传。”
辛哈尔建议研究者多试用几款工具,分清不同工具适配的工作场景。协同科学家这类擅长生成科研假说的AI,更适合项目初期阶段;而克劳德科学版、Biomni等工具可承接基因组数据分析等专项任务。
科尔索则建议从简单、易验证结果的小任务入手试用工具:“最坏的结果无非是重做一遍实验。”
科研人员如何信任“AI科学家”给出的结果?
本周《科学》刊发的论文显示,Biomni在罕见病诊断、细胞测序数据分析等部分任务上的表现可媲美人类专家,完成速度更是快上数倍。但研究人员同时指出,在部分需要深度生物学逻辑推演的任务上,该工具的表现尚有欠缺。
威斯康星州麦迪逊莫格里奇技术研究所计算生物学家安东尼·吉特对Biomni印象复杂:“有些任务用它处理效果很好,也有不少场景直接运行崩溃。”
为进一步测评这款工具及其他多款通用科研AI,他将它们投入2025年一项社区挑战赛,赛事目标是预测临床前药物的关键特性(如药物毒性)。赛事评判标准为AI预测结果与某生物企业未公开实验数据的匹配度。
各类AI工具整体表现尚可,但仍不及药企专业人类专家。吉特称:“它们给出的结论大体合理,但很难做出突破性预判。”
科研AI并非必须百分百精准才有使用价值。但科研人员认为,这类工具最核心的优势之一,是能够完整推导假说、分析结果的生成逻辑。吉特补充道:“无论使用哪一款工具,我都有责任厘清它提出了哪些结论、支撑结论的依据是什么。”他在测评中发现,不同模型的逻辑解释能力参差不齐。
使用“AI科学家”存在哪些弊端?
对阿什利而言,自主智能AI工具彻底革新了他的科研模式。他说:“工作效率提升幅度极大,难以用语言形容。”
但接受《自然》采访的阿什利与其他科研人员,都对AI科学家潜藏的负面影响深感担忧,尤其是对青年科研人员,甚至跨领域资深学者都会受到影响。吉特表示:“只有亲身反复踩坑,才能分辨各类实验误差。依赖AI会缺失这份积累。”
布莱恩特会指导实验室学生借助协同科学家等工具开拓研究思路,但同时希望教会学生理性甄别AI输出内容。“我从业多年,能一眼看出结论的真伪,”布莱恩特说,“我现在最大的困惑是,该如何培养学生建立这种辨别能力。”
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