科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然

美國(guó)斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種名為“虛擬實(shí)驗(yàn)室”的創(chuàng)新工具。該系統(tǒng)以人工智能（AI）為核心，結(jié)合跨學(xué)科科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，旨在解決復(fù)雜問題并加速科學(xué)發(fā)現(xiàn)進(jìn)程，可在多領(lǐng)域極大提高科研效率。相關(guān)論文29日發(fā)表于《自然》雜志。

“虛擬實(shí)驗(yàn)室”的運(yùn)作模式與現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室類似：人類科學(xué)家提出研究問題后，由人工智能首席研究員（AI PI）主導(dǎo)項(xiàng)目。AI PI再根據(jù)課題需求生成多領(lǐng)域代理團(tuán)隊(duì)，例如在疫苗研發(fā)中，系統(tǒng)生成了免疫學(xué)、計(jì)算生物學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域的代理。每個(gè)項(xiàng)目還配備專門的“評(píng)論家”代理，負(fù)責(zé)批判性評(píng)估和提醒潛在風(fēng)險(xiǎn)。團(tuán)隊(duì)為虛擬科學(xué)家配備了“阿爾法折疊”等蛋白質(zhì)建模工具，支持其進(jìn)行創(chuàng)造性分析，并允許代理提出工具需求以完善研究框架。

“虛擬實(shí)驗(yàn)室”的運(yùn)行效率遠(yuǎn)超傳統(tǒng)模式。其會(huì)議和討論在秒級(jí)內(nèi)完成，且多線程并行進(jìn)行，無(wú)需休息或資源消耗。人類團(tuán)隊(duì)僅在預(yù)算限制和項(xiàng)目方向上進(jìn)行宏觀指導(dǎo)，干預(yù)率低于1%，確保AI的自主創(chuàng)造力。所有虛擬交互均通過記錄系統(tǒng)存檔，便于人類實(shí)時(shí)跟蹤并在必要時(shí)調(diào)整方向。

該系統(tǒng)已在疫苗設(shè)計(jì)中展現(xiàn)出很大的潛力。例如，面對(duì)病毒新變種挑戰(zhàn)，AI團(tuán)隊(duì)摒棄傳統(tǒng)抗體方案，選擇更小型的納米抗體作為設(shè)計(jì)方向。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證顯示，AI設(shè)計(jì)的納米抗體不僅結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，與病毒刺突蛋白的結(jié)合能力優(yōu)于現(xiàn)有抗體，且具備跨變種有效性——既可針對(duì)原始株，亦能有效結(jié)合新變種。研究團(tuán)隊(duì)正將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)反饋至系統(tǒng)，以迭代優(yōu)化分子設(shè)計(jì)。

除疫苗領(lǐng)域外，團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了數(shù)據(jù)分析型代理，用于重新評(píng)估已發(fā)表論文的復(fù)雜數(shù)據(jù)集。團(tuán)隊(duì)表示，傳統(tǒng)科研中不同背景專家的協(xié)作與當(dāng)前AI代理技術(shù)的進(jìn)步，共同催生了這一突破性嘗試。而其表現(xiàn)出的深度挖掘能力，往往能揭示傳統(tǒng)研究中未能觸及的新發(fā)現(xiàn)，標(biāo)志著“虛擬實(shí)驗(yàn)室”在多學(xué)科應(yīng)用中的廣闊前景。

總編輯圈點(diǎn)

一支人類組成的科研團(tuán)隊(duì)是這樣開展工作的：核心人物把握戰(zhàn)略方向，不同技術(shù)路線的小組在負(fù)責(zé)人帶領(lǐng)下開展科研攻關(guān)，大家隨時(shí)互相溝通，同步各自進(jìn)展，核心人物再適時(shí)調(diào)整方向。在AI組成的虛擬實(shí)驗(yàn)室中，一切都加快了。AI科學(xué)家團(tuán)隊(duì)可以24小時(shí)無(wú)休，團(tuán)隊(duì)之間的溝通在秒級(jí)時(shí)間內(nèi)就能完成，他們還能提供思維定勢(shì)之外的解法。曾經(jīng)，我們用AI作為輔助工具；如今，AI可以直接做科研。未來(lái)已至，科研范式將迎來(lái)新一輪革命。