AI智能体自主发现未知酶系统:Claude找到噬菌体ART
事件背景:AI 进入生命科学发现
据 Anthropic 官网消息,该公司当地时间23日公布其生命科学研究组及实验室研究成果:在人类研究者仅给出高层检索方向的情况下,Claude 通过智能体并行分析基因组数据,自主发现一种此前未完整表征、存在于噬菌体中的酶系统,命名为阵列相关逆转录酶(ART)。该系统含逆转录酶、功能未知的伴随蛋白基因,以及类似 CRISPR 的规律重复 DNA 阵列,或为核酸操作提供新工具,但实际生物学功能仍待实验确认。
关键细节:950 个智能体并行筛选
研究从一条提示启动,要求 Claude 在大规模 DNA 序列中寻找值得关注的新型逆转录酶。约 950 个 Claude 智能体并行工作 21 小时,消耗约 2.1 亿个词元,先从近 20 万个逆转录酶中筛出约 3500 个候选系统,再聚焦 20 个重点对象。其中一个智能体在查看某噬菌体异常逆转录酶旁的原始序列时,发现一排间隔规则的重复 DNA,随后比对已知家族、统计重复单元并检索文献,将其作为新系统提交人工复核。
ART 由三部分组成:
- 以 RNA 为模板合成 DNA 的逆转录酶;
- 相邻、功能尚未明确的伴侣基因;
- 包含规律间隔重复序列的 DNA 阵列。
人类团队在实验室进一步验证,确认该重复阵列能够表达,并产生一组不同短 RNA,说明其具有实际转录活动。由于 CRISPR 同样以重复阵列和短 RNA 引导蛋白识别目标,而少数兼具逆转录能力的系统可切割、复制和粘贴 DNA,研究者认为 ART 值得按 RNA 引导、酶执行的方向继续探究,但不能据此认定它已具备基因编辑能力。
CRISPR 领域先驱之一、美国麻省理工学院教授张锋审阅材料后认为,这是 AI 智能体为生物学发现作出贡献的一个令人振奋的例子,此类与逆转录酶相关的 RNA 重复阵列值得深入研究。
Anthropic 表示,AI 仅承担数据检索、候选筛选和假设整理,湿实验(传统的生物学实验)由人类科学家完成;若此类基因组挖掘可扩展,有望把专家需数周或数月的分析压缩至数小时。该公司同时强调,ART 最终能否发展为类似 CRISPR 的生物技术工具,仍取决于后续对短 RNA 靶标、伴随蛋白作用及整体调控机制的实验验证。
意义与展望:从数据挖掘到实验预测
许多彻底改变生物学和医学的发现,始于科学家们注意到自然界中分子多样性的奇怪之处。但面对海量生物学数据,传统筛选方法往往耗时耗力、成本高昂。AI 凭借其强大的数据处理与模式识别能力,能够从纷繁复杂的数据中快速提取有价值的信息,还能发现像 ART 这样值得验证的新系统。
可以预想,未来 AI 将能够进一步发挥实验预测功能,为科研人员的生物学实验提供方向性指导,从而大幅减少反复试错的过程,加速科研发现与成果转化的进程。不过,这条路径也划出了清晰边界:AI 可以加速假设生成与候选筛选,却无法替代湿实验验证;ART 是否真正成为类似 CRISPR 的工具,仍要等待对短 RNA 靶标、伴随蛋白作用及调控机制的持续研究。对于科技与互联网行业而言,这也释放出一个信号:AI 智能体正从内容生成、代码辅助,走向更复杂的科学发现协作场景,其价值不仅在模型能力本身,更在于与人类专家、实验平台形成闭环。