Anthropic实验室宣布Claude自主发现新型酶系统ART:950个代理21小时筛完2.1亿token

Anthropic实验室宣布Claude自主发现新型酶系统ART:950个代理21小时筛完2.1亿token

9月23日,Anthropic宣布其生命科学团队用Claude自主发现了一个此前未被表征的酶系统,并取名为阵列关联逆转录酶(ART)。公司称这是其新建生物学研究小组与湿实验室的首批成果之一。发现过程由大约950个Claude代理协作完成:它们在21小时内扫描大规模DNA序列数据库,共消耗2.1亿个token,最终由其中一个代理在一段逆转录酶基因旁注意到人类从未报告过的重复序列模式。

ART的特别之处在于它的结构与CRISPR相似。它由三部分组成:一个逆转录酶、一个紧邻的搭档基因,以及一长串间距均匀的DNA重复序列。这种重复布局正是让CRISPR系统成为可编程生物技术工具的关键。Anthropic在新闻稿中表示,ART同时具备这些特征的组合,在自然界中此前只在少数几个系统中出现过,而这些系统全部都是可编程的、能够执行切割、复制和粘贴DNA的操作。

这个发现对人类来说有多新鲜?Anthropic在新闻稿中回顾了生物学史上的类似时刻:限制性内切酶发现于细菌免疫系统,后来成为重组DNA技术的基石;Taq聚合酶从黄石温泉细菌中分离,成为PCR的核心;CRISPR最初只是细菌DNA中一组奇怪的重复序列。ART的发现路径与此相似,都是科学家对序列异常保持警觉的结果,但这次承担警觉任务的是AI代理。

从原始DNA到实验室台面:代理的发现链条

ART基于一种逆转录酶,这类酶把RNA复制成DNA。Anthropic称,这种逆转录酶本身此前已在一种巨型噬菌体中被识别过,但Claude似乎是第一个注意到该系统真正特征的探索者:紧邻的非编码DNA重复阵列,以及一个功能未知的附属蛋白。发现该阵列时,代理在报告中写道,它用肉眼就能看出这是一个串联重复阵列,形状酷似CRISPR的重复阵列。

随后这个代理像人类科学家一样继续工作:它数出重复次数、测量间距,把布局与已知逆转录酶系统逐一比对,并检索文献确认此前没有类似模式的报告。在确信找到新系统后,它写出一份供人类评审的报告。筛选规模相当惊人:Claude共收集了超过20万个逆转录酶,筛出3500个候选新系统,再压缩到20个最有说服力的候选并分别生成人类可读的分析报告。对专家科学家而言,这类分析通常需要数周甚至数月的案头工作。

验证、实验室与科研新范式

发现只是第一步。Anthropic在位于旧金山湾区的实验室里做了初步验证,结果显示ART的重复阵列确实会转录成一组独特的短RNA。这意味着ART可能也像CRISPR系统一样具备某种可编程性,但主功能目前仍不清楚。团队同时强调,实验室里所有湿实验操作都由人类科学家完成,工作只涉及BSL-1和BSL-2级别的低生物安全风险样本,不处理能感染人类的病原体。

这家公司把代理驱动的科研描述为一种新工作流。Claude会先调研某个蛋白家族,用公开数据复现既有结果以校验方法,然后搜索不符合任何已知系统描述的家族成员或基因组邻近序列,为每个候选人生成一份提出功能假设并列出证据链的报告。在后续分析阶段,Claude会批判性评估自己的证据,多数候选会在这轮被淘汰。一次调研有时只剩一个值得进入实验室的候选,有时一个都没有。

克劳德生成假设的产量实在太高,以至于假设本身成了研究对象。团队现在会分析数千份候选报告,试图找出值得测试的提案与被搁置的提案之间究竟差别在哪里,再把结论写回给Claude的指令中,让它模仿团队的科研品味。CRISPR领域的先驱、MIT与博德研究所教授张锋在审阅预印本后表示,RNA重复阵列与逆转录酶的关联确实耐人寻味,值得进一步研究。Anthropic已发布预印本,并邀请外部科学家提交研究课题,希望把这一方法推广到基因组学之外的领域。