
这几天,AI在科学研究领域掀起了一场风暴:一家名为FutureHouse的组织宣布,其开发的AI科学家Robin在短短2.5个月内,成功发现了一种治疗干性年龄相关性黄斑变性(dAMD)的新疗法。

这篇引人入胜的研究由Ali Essam Ghareeb、Benjamin Chang、Ludovico Mitchener等人领衔,他们均来自FutureHouse。FutureHouse是一家致力于通过人工智能技术加速科学研究和药物发现的创新公司。这些科学家们正利用最新的AI工具推动着科学发现的边界。
在当今的科学界,从背景研究到假设生成、实验设计再到数据分析,整个过程通常是人工完成的。尽管近年来人工智能(AI)在科学发现中的应用取得了显著进展,但尚未有一个系统能够将所有这些步骤自动化,并在一个工作流中实现。
我们的科学知识库在迅速增长,然而,解释、综合并从这些知识中生成假设的技术却相对滞后。基于大型语言模型(LLMs)的人工智能系统展示了自动整合知识并加速科学发现的潜力。
在这项研究中,研究人员介绍了Robin。Robin是FutureHouse推出的一款自动化AI科研多智能体(Agent)系统,它集成了多个AI智能体,包括Crow、Falcon、Finch等,每个智能体都有其独特的功能——Crow负责跨领域知识整合与假设生成,Falcon专注于深度文献综述,Finch则擅长复杂数据分析。这些智能体协同工作,首次实现了科学过程中关键智力步骤的全自动化。Robin能够生成假设、提出实验建议、解读实验结果,并生成更新后的假设,从而实现了一种半自动的科学发现。
研究团队展示了用Robin来寻找干性年龄相关性黄斑变性(dAMD)的潜在新治疗方法。这是一种发达国家失明的主要原因,但目前的治疗选择非常有限。在美国,约有150万人患有视力威胁性的dAMD,60万因AMD而法律上被视为盲人,预计到2050年这一数字将几乎翻三倍,主要原因是人口老龄化。
Robin提出增强视网膜色素上皮细胞吞噬作用作为一种治疗策略,确定并验证了一种治疗候选物——Ripasudil(利帕舒地尔)。Ripasudil是一种已经在临床上使用的药物,但以前从未被用于治疗dAMD。
Robin发现新疗法的过程
Robin通过假设生成、实验设计和数据分析的迭代循环实现了这一发现:
初始假设
Robin用“乌鸦”智能体(Crow)进行了广泛的文献综述,并提出假设,即增强视网膜色素上皮(RPE)细胞的吞噬功能可能对干性年龄相关性黄斑变性(dAMD)具有治疗作用。随后,Robin用“猎鹰”智能体(Falcon)评估了一组可能具有此作用的候选分子,并在实验室中对其中的十种进行了测试。接着,Robin用“ Finch”智能体分析了这些实验数据,发现ROCK抑制剂Y - 27632在细胞培养中增强了RPE细胞的吞噬功能。

▲ Robin系统的架构与工作流程。 A) 给定一种目标疾病的名称,Robin系统会生成假设,并挑选出最有潜力的治疗候选方案进行实验验证。Robin系统能够自主分析这些实验产生的原始数据,提炼出科学见解,并生成更新后的治疗假设。 B) Robin系统与语言智能体进行交互,以生成假设并分析实验数据。 C) “乌鸦”(Crow)和“猎鹰”(Falcon)分别用于进行简洁和深入的文献检索,以收集信息来指导假设的生成。“雀鸟”(Finch)对实验数据进行分析,Robin系统利用这些分析结果得出见解,为下一轮假设生成提供依据。
机制探究
Robin接下来提出了一项RNA测序实验,以确定Y - 27632是否诱导了基因表达变化,从而解释RPE细胞吞噬功能增强的原因。人类科学家进行了该实验,“Finch”智能体分析了实验数据,并确定Y - 27632上调了ABCA1,这是RPE细胞中一种关键的脂质外排泵。
发现利帕舒地尔可作为新型dAMD治疗药物
Robin利用第一轮候选药物测试的数据,提出了第二组候选药物。人类科学家对它们进行了测试,发现了一个新的最佳药物:Ripasudil(利帕舒地尔),这是一种已应用于眼科的药物。
这项研究工作中的所有假设、实验选择、数据分析以及主要文本图表均由Robin自主生成。人类研究人员执行了物理实验,但整个研究的知识框架完全由人工智能驱动。

FutureHouse是怎么回事?
FutureHouse 是一家由前谷歌 CEO Eric Schmidt 投资的非营利机构,成立于两年前。该机构由化学家 Andrew White 和生物工程师 Sam Rodriques 创立,旨在解决当前科学信息爆炸给科学家带来的信息瓶颈。
仅在 PubMed 上就有 3800 万篇论文,还有 50 万+ 临床试验和数千种专业工具,让科学家们经常无从下手。FutureHouse 通过开发 AI 科学家,整合大语言模型、AI 生物学模型等前沿工具,赋予其超强的文献搜索和研究能力,使其能够无缝嵌入科研流程,成为科学家的“数字助手”。

随着科技的进步,我们正站在一个新时代的门槛上,这个时代将见证人类智慧与机器学习的完美结合。Robin不仅仅是技术上的突破,它象征着未来科学探索的方向。在这个过程中,科学家不再孤独,而是与智能助手紧密合作。这不仅是效率的提升,更是对传统科学方法的一次革命。让我们一起迎接这个充满无限可能的未来,共同见证科学发现的奇迹。

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