AI联合科学家正在革新科研方式

谷歌的AI科研助手正在改变实验室里的工作方式。生物化学家Anna Pertl在某个晚上输入一个问题后便下班离开，她使用的这套名为Co-Scientist的AI系统并不会像普通聊天机器人那样一次性给出答案，而是同时启动多个自主AI代理，去检索和整合论文信息、评估相互竞争的解释、反复推敲和批判假设，并用已发表的证据不断检验想法。这个过程需要消耗大量算力，因为各个代理会沿着不同的推理路径分头探索，最终才收敛到可行方案。等待时间之长，Pertl开玩笑说足够她完成一次长距离铁人三项赛——自她在马萨诸塞州剑桥市的白头生物医学研究所攻读博士以来，她已经完成过八次。 Pertl把这个问题交给AI，瞄准的是癌症研究中最棘手的难题之一。她想知道，有没有不那么显而易见但切实可行的办法，利用被称为凝聚体（condensates）的分子液滴的生物学特性，来关闭MYC——一种在大多数癌症中失控、且长期无法被有效攻击的蛋白质。这个思路建立在她导师、白头研究所生物学家Richard Young多年研究的基础上。2018年，Young和同事发现，细胞会把调控蛋白聚集到凝聚体中，这些凝聚体集中在被称为超级增强子的关键基因组控制区域，从而开启重要基因。他们还发现，癌细胞会劫持这些超级增强子，让编码MYC的基因过度活跃。对Young来说，下一步显然是直接靶向肿瘤细胞的凝聚体，他联合创办的波士顿公司Dewpoint Therapeutics正在探索这一方向。但由于此前压制MYC的尝试均告失败，Pertl想看看AI能否提出一条全新的攻击路线。 让AI真正理解问题本身就花了不少功夫。Pertl和白头研究所生物工程师Kalon Overholt花了近一个小时与Co-Scientist反复沟通，AI起初误以为研究核心的蛋白质簇是药物而非靶点，还错误地假设这些簇总是激活基因表达，而实际上有些簇的作用恰恰相反。纠正这些误解后，系统才开始运转。到第二天，Co-Scientist已经梳理了700多篇科学论文，生成了108种可能策略，并否决了其中除一个之外的所有方案。最后剩下的那个策略彻底颠覆了实验室的思路：不是像Dewpoint那样去溶解这些凝聚体，AI建议把它们粘合在一起。利用一种名为点击化学的分子连接技术，该方法把激活或抑制MYC基因的蛋白质挤压成一团黏稠物质，引发连锁反应，直到MYC的DNA无法再被读取。科学家早已知道DNA及其周围蛋白质可以从松散液体变成更坚硬的状态，就像冰箱里的明胶凝固一样，但利用这种转变来关闭癌症基因仍是未知领域。Overholt说，这在概念上极具说服力，他们从未想过这样的思路。 这类AI辅助头脑风暴正变得越来越普遍。研究人员已经用谷歌开发的Co-Scientist找到了一种能在培养皿中杀死白血病细胞的药物组合，并识别出一种治疗方法。