Claude发现噬菌体新型酶系统ART:950个AI智能体工作21小时,从20万候选中找到生命科学新线索

Anthropic的生命科学研究团队宣布,Claude在一次大规模基因组数据分析中,自主发现了一种此前未被完整表征的酶系统——阵列相关逆转录酶(Array-Associated Reverse Transcriptase,ART)。这一发现发表在预印本上,CRISPR先驱、MIT教授张锋评价其为「AI智能体推动生物学发现的令人兴奋的案例」。

ART是什么:结构类似CRISPR,但功能未知

ART系统由三部分组成:一个逆转录酶(RT,负责将RNA复制为DNA)、一个功能未知的辅助基因,以及一长串均匀分布的DNA重复序列。这种「重复阵列+酶」的布局与CRISPR系统的结构高度相似——CRISPR正是凭借阵列中存储的可编程RNA序列实现了基因编辑。初步实验显示,ART阵列可以被转录为一组独特的短RNA,暗示其可能具有类似CRISPR的可编程特性。

但ART的确切生物功能目前尚不明确。逆转录酶本身此前已有研究记录,Claude的贡献在于首次注意到了它与阵列和辅助蛋白质之间的组合关系。验证其生物学功能的实验正在进行中。

950个智能体21小时做了什么

Anthropic于2026年春季在旧金山湾区建立了wet lab,招募了专注于非常规蛋白质研究的科学家团队,初始研究方向设定为「在大规模DNA序列数据库中寻找有趣的新型逆转录酶」。人类科学家的参与仅限于初始提示和实验室操作,其余工作全部由Claude智能体完成。

研究过程包含以下阶段:约950个Claude智能体并行运行,对DNA序列数据库进行大规模扫描;消耗约2.1亿tokens;耗时约21小时。第一阶段从近20万个RT中筛选出3500个候选系统,随后逐步收窄至20个最引人注目的候选,每个候选均由智能体撰写独立报告供人工审核。其中,一个智能体在读取某个RT旁_raw DNA序列时,留意到一组规律性重复的DNA片段,随即展开计数、测量距离、与已知RT系统对比、查阅文献,最终将这一此前未被注意到的阵列结构标记为「值得关注」,从而触发了ART的发现。

生物学发现中的AI:与CRISPR的历史对照

历史上,多个改变医学和生物技术面貌的发现都始于「有人在海量分子机器中注意到一个异常」:限制酶开启了基因工程产业;Taq聚合酶成就了PCR检测;CRISPR最初也只是被当作细菌DNA中的奇怪重复序列。ART的发现路径与这些历史案例形成了直接对照:同样是在大规模筛选中被注意到,同样是结构相似但功能未知,同样可能具有可编程特性——区别在于,这次的「注意到异常」来自AI智能体,而非人类科学家。

张锋教授在阅读预印本后表示:「RNA-重复阵列与逆转录酶的关联确实引人入胜,值得进一步研究。」这一来自CRISPR原创者的评价,赋予了这次发现额外的科学分量。

方法论的意义:发现本身可重复、流程可扩展

这一发现中值得关注的不只是ART本身,更是发现ART的方法论。传统生物学研究中,一位专家科学家在大规模DNA数据库中找到特定模式,可能需要数周甚至数月。而950个Claude智能体并行工作21小时,相当于在极短时间内完成了对海量序列的系统性遍历。这是将AI代理与人类科学智慧相结合、在研究全流程各环节协作的新研究方式的首批成果。

值得注意的是,完整分析流程在相同条件下并非完全可重复:团队将同一智能体搜索活动重跑了10次,其中没有任何一次重新发现了该阵列。这说明ART的发现具有一定的偶然性——智能体在特定时间窗口内恰好「盯上」了正确的RT家族,最终触发了整个识别链。但即使如此,单次成功也足以证明这套方法论的可行性:广覆盖+高并行+智能体自主判断,是可以在真实科学发现中发挥作用的。

安全边界:wet lab的分级实践

Anthropic的wet lab工作范围仅限于BSL-1和BSL-2级生物安全标准,只处理不会感染人类的非病原体,所有湿实验由人类科学家完成。这一安全边界划定了AI在生物学发现中的合理参与空间:AI可以在干实验(序列分析、假设生成、文献挖掘)层面发挥深度作用,但涉及实际生物操作的湿实验环节,必须由人类科学家主导。随着AI在生物学领域的参与加深,双用途风险也随之上升——加速合法生物研究的同一套方法论,理论上也可以应用于更敏感的生物系统。Anthropic此次在非病原体上设置边界,正是对这一风险的主动回应。

关键数据一览

指标 数值
并行工作的Claude智能体数量 约950个
总运行时间 约21小时
Token消耗量 约2.1亿tokens
初步筛选出的RT候选数量 超20万个
进入详细分析的系统数 3500个候选 → 20个
发现产物 ART(阵列相关逆转录酶)
实验室生物安全等级 BSL-1/BSL-2(不处理人类病原体)

结论

ART的发现是AI在基础科学研究中发挥作用的首批实质成果之一,但其方法论的价值可能远超ART本身。950个智能体21小时完成原本需要数周的序列筛选工作,证明了AI代理在科学发现中「扩大覆盖范围」的独特价值。但ART的功能仍待验证,生物安全边界需要持续关注,AI在生物学研究中的角色定位也需要在实践中不断厘清。预印本已公开,科学界将有机会对这一发现展开进一步验证和讨论。

FAQ

ART和CRISPR是什么关系,两者有什么区别?
ART的结构与CRISPR相似——都包含一个酶和一个规律性重复的DNA阵列——但两者不是同一种东西。ART中的逆转录酶(RT)早就在文献中有记录,Claude的新贡献在于首次注意到了RT与阵列和辅助蛋白质同时出现,并将其组合为一个系统。至于ART具体能做什么,目前还不清楚,可能具有类似CRISPR的可编程特性,但需要实验验证。

950个智能体工作21小时,相当于多少科学家的工作量?
粗略估算相当于一位科学家连续工作11年以上。但智能体和科学家的工作方式存在本质差异:科学家擅长针对性推理和深度判断,智能体则胜在并行覆盖和广度扫描。这次ART的发现,智能体的价值在于「广泛覆盖后发现异常」,而非「推理出正确答案」——两者是互补关系,而非替代关系。

这一发现对AI与生物学研究的未来意味着什么?
如果这套「大规模并行AI代理+人类科学家把关」的范式被证明可扩展,类似的流程可以应用于蛋白质工程、药物靶点发现、材料科学等领域,将原本需要数年的系统性筛选压缩至数天或数周。但同时也需要建立AI参与生物学研究的安全边界——Anthropic此次划定的BSL-1/BSL-2非病原体边界,是一个值得参考的起点。

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