美国斯坦福大学医学院团队开发出一种名为“虚拟实验室”的创新工具。该系统以人工智能(AI)为核心,结合跨学科科学家团队,旨在解决复杂问题并加速科学发现进程,可在多领域极大提高科研效率。相关论文29日发表于《自然》杂志。

  “虚拟实验室”的运作模式与现实实验室类似:人类科学家提出研究问题后,由人工智能首席研究员(AI PI)主导项目。AI PI再根据课题需求生成多领域代理团队,例如在疫苗研发中,系统生成了免疫学、计算生物学和机器学习等领域的代理。每个项目还配备专门的“评论家”代理,负责批判性评估和提醒潜在风险。团队为虚拟科学家配备了“阿尔法折叠”等蛋白质建模工具,支持其进行创造性分析,并允许代理提出工具需求以完善研究框架。

  “虚拟实验室”的运行效率远超传统模式。其会议和讨论在秒级内完成,且多线程并行进行,无需休息或资源消耗。人类团队仅在预算限制和项目方向上进行宏观指导,干预率低于1%,确保AI的自主创造力。所有虚拟交互均通过记录系统存档,便于人类实时跟踪并在必要时调整方向。

  该系统已在疫苗设计中展现出很大的潜力。例如,面对病毒新变种挑战,AI团队摒弃传统抗体方案,选择更小型的纳米抗体作为设计方向。实验验证显示,AI设计的纳米抗体不仅结构稳定,与病毒刺突蛋白的结合能力优于现有抗体,且具备跨变种有效性——既可针对原始株,亦能有效结合新变种。研究团队正将实验数据反馈至系统,以迭代优化分子设计。

  除疫苗领域外,团队还开发了数据分析型代理,用于重新评估已发表论文的复杂数据集。团队表示,传统科研中不同背景专家的协作与当前AI代理技术的进步,共同催生了这一突破性尝试。而其表现出的深度挖掘能力,往往能揭示传统研究中未能触及的新发现,标志着“虚拟实验室”在多学科应用中的广阔前景。


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