Anthropic 用 Claude 发现新酶系统,AI 开始走进生物学的未知地带

简介: Anthropic 利用 Claude 智能体在海量噬菌体 DNA 数据中发现了一种此前未被完整描述的新酶系统 ART,其特征让人联想到 CRISPR,但功能与用途尚不明确。搜索共启动 949 个智能体会话、消耗约 2.156 亿 token。文章借此指出,通用大模型与 Agent 正从跑分竞赛走向基础生物学研究,可能成为 AI 参与科学发现的一个分水岭。

作为一个自媒体博主,在这个国庆假之前,真的是感觉到特别忙,因为各家厂商都在扎堆地发布模型。

然后我们看到的都是,跑分又提高了多少,编程能力、Agent 能力又提高了多少,或者是说价格又降了多少。

这就是很长一段时间以来,整个 AI 行业的常态,不断地在比拼能力、价格。

但这种比拼真正对经济带来多大影响呢?

我们可能很难回答这个问题。甚至有人在网上嘲笑说,无非就是让大家多花了点钱买 token 而已。

我理解这种想法,其实我有时候也觉得是这样子的。但是今天这件事情,我觉得可能是一个值得关注的分水岭。

Anthropic 说,Claude 在噬菌体的 DNA 数据中,找到了一个此前没有被完整描述的酶系统。

它的一些特征让人想到 CRISPR,但究竟有什么功能、有没有实际用途,现在还不知道。

说实话,虽然 Anthropic 这家公司很让人讨厌,但我还是会为这件事感到振奋。

当然,AI 早就在参与科学研究了,AlphaFold 预测蛋白质结构就是一个例子。这次让我关注的是,我们熟悉的通用大模型和 Agent,也在往基础生物学里走。

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▲ 图:Anthropic 实验室介绍视频画面。

01 先把几个生物学名词讲明白

先做一下科普。

DNA 可以理解成保存遗传信息的总说明书。RNA 则有不同分工,其中一种叫 mRNA,像从说明书里抄出来、用于生产蛋白质的工作单;还有些 RNA 参与调控等工作。

逆转录酶是什么?简单说,就是能把 RNA 上的信息抄写成 DNA 的工具。平常听到的“转录”是 DNA 到 RNA,“逆转录”就是反过来。

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▲ 图:DNA、RNA 与逆转录示意。

再说酶。它能加快化学反应,绝大多数酶是蛋白质。可以把它理解成生物体里的专用工具,不同工具负责不同的活。

为什么科学家总盯着自然界里的这些工具?因为以前已经有过很多先例。

限制酶能认准某些 DNA 短序列,把它剪开。研究者利用它,再配合其他工具拼接 DNA,推动了基因工程的发展。

大家熟悉的重组人胰岛素,就是基因工程走进医学的一个例子。

Taq 聚合酶则能耐受高温,帮助复制 DNA。它成为 PCR 的重要工具。

PCR 可以理解成“分子复印”:把很少的一段 DNA 反复复制,放大到足够检测和研究的程度。

还有 CRISPR。它原本是细菌等微生物应对病毒的一套防御系统,后来被研究者改造成基因编辑工具。

它已经有实际的医学应用。美国 FDA 在 2023 年批准的 Casgevy,就利用 CRISPR 编辑患者的造血干细胞,治疗符合条件的镰状细胞病患者。

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▲ 图:三类分子工具的功能示意。

所以,一段奇怪的重复序列、一种特别的蛋白质,一开始可能只是一条线索,后来却有机会变成很有用的工具。科学家会对它感兴趣,是有原因的。

02 Claude 到底发现了什么

研究团队没有指定 Claude 去找 ART,但给了明确的大方向:从海量基因数据里,寻找逆转录酶和新的“搭档”基因组成的系统。

按照论文的统计,这轮搜索启动了 949 个智能体会话,用了约 2.156 亿个 token,耗时约 21.5 小时。这是计算搜索的时间,后面的实验另算。

其中一个智能体读到某种逆转录酶旁边的 DNA 时,注意到一串反复出现的片段。它把重复序列、逆转录酶和旁边的伙伴基因联系起来,提出这可能是一套新的系统。

它在日志里的反应,大意就是:“我能直接看出这里有串联重复序列,这像不像 CRISPR?”

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▲ 图:Claude 识别重复序列的日志。

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▲ 图:DNA 中重复片段的高亮对照。

团队后来把这类系统命名为 ART。它主要出现在噬菌体里,也就是感染细菌的病毒。

这里要说清楚:这种逆转录酶此前已有研究记录,Claude 发现的新线索,是旁边的重复阵列和辅助蛋白等组成的系统特征。

Claude 继续查资料、分析候选对象,也提出验证实验。

科学家审核结果,并完成实验室里的工作。

初步实验发现,那些重复序列会产生一组短 RNA。

但这些 RNA 和逆转录酶究竟在做什么,还没有弄清楚。现在只能说找到了值得继续追查的系统,不能说已经发明了一种新的基因编辑技术。

03 一个早期发现,为什么让我振奋

Dario Amodei 的观点,我觉得特别值得聊。

他回顾 AI 在数学上的进步:按他的说法,2023 年模型做高中数学还吃力,2024 年开始做好竞赛题,之后逐渐参与解决开放问题。他认为,生物学也可能经历类似的快速进步。

也就是说,今天的发现可能还很小,但我们不能只盯着这一次的结果,就认定它以后也只能做到这样。

这点说实话,我深表认同。

当然,两者不完全一样。生物学离不开真实实验:细胞要培养,实验要等待,结果还可能和预测不一样。

网上也正好有两种声音。

参与 CRISPR 研究的科学家 Feng Zhang 看过预印本后,认为逆转录酶和 RNA 重复阵列之间的联系很有意思,值得进一步研究。这是专家对研究潜力的评价。

Ravid Shwartz-Ziv 的质疑则是:一个“有趣但还不知道功能”的系统,是否撑得起这么大的宣传?我觉得这个问题也值得问。

04 从一条线索到医学,还有多远

AI 可以帮助人类提出更多值得验证的假设,再由实验筛选,继续往下研究。

医学研究是一条很长的管道。从基础发现,到寻找治疗方向、开发药物,再到临床试验,最后才能走到患者手里。

加快前面的发现,不会自动让临床试验变短,但可能让更多有希望的方案进入后续研发。

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▲ 图:从基础发现走向医学的可能路径。

Dario 提过“5 到 10 年内治愈大多数疾病”的愿景。他认为,要接近这个目标,需要 AI 参与从基础研究到医疗交付的各个阶段。

这是一个很激进的预测,不能用 ART 这次发现证明它一定会实现。

未来医学还有一种值得期待的方向:让 AI 帮医生看懂一个人长期的健康变化,更早识别风险、寻找干预机会。这样一来,我们争取的就不只是治好病,还有少生病。

疾病少一点,健康寿命长一点,家属少一点长期照护压力,人也就可能有更多时间工作、创造和生活。

这才是我能想象到的,AI 给整个经济带来真实增量的一条路径。

05 我更关心它开辟的方向

这让我想起穆斯塔法·苏莱曼在《The Coming Wave》里的判断。他把 AI 和合成生物学放在下一波技术浪潮的中心,认为两者会彼此推动。

AI 帮人处理信息,生物技术让人逐渐学会读懂、改写和设计生命系统。它们结合起来,影响可能延伸到药物、材料、农业和制造。

当然,也有人觉得 Anthropic 把这次成果宣传得太大。但我觉得,这家公司在 AI 这个领域确实挺牛逼的。

过去几年,它持续投入企业工作、编程和 Agent,这几个方向现在也成了整个行业的竞争焦点。如今它又把团队和实验室带进基础生命科学。

奥尔特曼在联合国安理会也提到,AI 可能带来文艺复兴式的创造与发现,也可能带来工业革命式的动荡。技术更强了,普通人能不能受益,同样重要。

ART 最后会不会成为有用的工具,谁也不知道。但我愿意继续看它能不能帮人更快地认识生命,再看这些进步能不能真正改善普通人的生活。

相比又一张跑分表,这件事让我更想追下去。

06 参考资料

01|Anthropic:研究介绍

https://www.anthropic.com/news/claude-discovers-novel-enzyme-system

02|Anthropic:ART 技术预印本

https://www.alphaxiv.org/abs/2609.ai-agents-discover-reverse-transcriptases

03|Dario Amodei:关于此次发现的长帖

https://x.com/DarioAmodei/status/2102831170299834652

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