Anthropic 近日宣布成立新的生命科学研究小组及实验室，旨在利用大语言模型 Claude（克劳德）进行基础生物学研究。该团队的核心任务是通过分析 DNA 数据集识别无特征的蛋白家族，在大规模数据中生成科学假设，并通过实验室实验验证这些假设。近期，这一工作取得了早期成果：Claude 自主发现了一种具有 CRISPR 类重复序列的新型酶系统。
历史上许多颠覆性的生物医学发现，往往源于科学家对自然界分子机器多样性的敏锐观察。例如，限制酶的发现开启了生物技术行业，使研究人员能够在特定位置切割 DNA 并实现基因转移；从黄石温泉细菌中发现的 Taq 聚合酶则奠定了现代 PCR 技术的基础；而 CRISPR 最初也只是被识别为某些细菌 DNA 中不寻常的重复序列。
2026 年春，Anthropic 组建研究小组，探索通用人工智能模型能否系统化并加速此类发现。为了实现这一目标，团队建立了自有实验室，成员背景涵盖从训练模型的生物学知识到实际湿实验操作的全流程。
Claude 自主发现新型反转录酶系统
研究显示，Claude 自主发现了一种与一系列 DNA 重复序列相关联的新型酶系统。尽管其具体功能尚未完全明确，但该系统的特征已被详细记录。除了广为人知的 CRISPR 系统外，目前已有多种类似的基因编辑或调控系统正在开发中。
Claude 发现的这一系统基于反转录酶（RT），即一种能将 RNA 复制成 DNA 的酶。虽然大型菌体中发现的这种底层 RT 在既往研究中已被确定，但 Claude 似乎是首个注意到该系统定义特征的工具——即相关的非编码 DNA 序列数组以及功能未知的附加蛋白质。
麻省理工学院和博德研究所教授、CRISPR 基因组编辑先驱 Feng Zhang 对此评价道：
这是一个令人兴奋的例子，展示了人工智能代理如何为生物发现做出贡献。与逆转录酶相关的 RNA 重复阵列的鉴定极具趣味性，值得进一步深入研究。希望这项工作能鼓励更多科学家探索人工智能如何支持他们的研究工作。
在具体操作流程中，研究团队让 Claude 搜索大量的 DNA 序列数据库，以寻找有趣的新型 RT。人类的参与仅限于初始提示和后续的实验室工作，而 Claude 代理负责处理数据库并调查不同的 RT 家族。经过约 21 小时的搜索，大约有 950 个代理使用了 2.1 亿行代码进行分析。随后，实验室进行的进一步分析和测试证实，这种模式标志着在噬菌体（感染细菌的病毒）中发现的一种以前未知的酶系统。
目前，研究团队正致力于了解 ART（Anti-Retrotransposon Transcriptional silencing system，暂译）的主要功能。鉴于展示 Claude 的能力至关重要，团队已发布预印本论文详细讨论这一发现。
实验室配置与研究方法
Anthropic 的生命科学组织由一群职业生涯专注于探索异常蛋白质的科学家组成，他们擅长使用计算方法系统地解读 DNA。加入 Anthropic 前，团队成员的研究贡献包括深入理解 CRISPR 系统的进化与调节、发现下一代细胞和基因疗法的新酶，以及构建加速识别人类致病变异等 DNA 异常的工具。
位于湾区的实验室外观与普通分子生物学实验室无异。出于安全考虑，研究仅涉及低生物安全风险等级（BSL-1 和 BSL-2）的材料，不处理可能感染人类的病原体。所有实验室操作均由人类科学家完成。尽管团队曾尝试利用 AI 加速实验室工作（如硬件标准化），但这种方法对于分子生物学研究中涉及的临时性工作流程并不十分有利。
在典型的工作流程中，Claude 需要搜索大量与已知功能缺失的蛋白质相关的 DNA 序列。过程始于对特定蛋白质家族的调查：Claude 阅读相关文献，从公开数据中复现已确定的结果以校验方法，然后搜索符合描述的系统家庭成员或基因组邻居。针对每个候选对象，Claude 会撰写一份简短的人类可读报告，提出功能假设并列举支持证据。在后续分析阶段，Claude 批判性地评估证据，大多数候选对象在此环节被淘汰。一项调查最终可能产生一个值得测试的候选者，也可能一无所获。
实验室通过标准菌株表达蛋白质，并进行生化和结构特征分析来验证候选对象。团队使用 Claude Science 和 Claude Code 开展工作，任何科学家均可使用相同工具。有时，团队还会调用另一个 Claude 实例来协调多个同时运行的 Claude 会话。
由于 Claude 生成的假设数量庞大，假设本身成为了研究对象。团队不断对比“值得测试”与“放弃”的提案之间的差异，并将学到的经验反馈给 Claude 的指令中，使其逐渐模仿人类科学家的判断品味。
ART 系统的发现细节
过去几年间，研究人员发现了更多的反转录酶（RTs），其中大多数存在于细菌中，作为免疫系统的一部分。几乎所有 RT 家族都是通过基因组分析或基因组挖掘发现的，这需要研究人员搜索未被描述的基因序列数据库，识别不寻常的基因并解析其作用。
Claude 智能体收集了超过 200,000 条转发序列（RT），筛选出 3,500 个新的候选系统，并将其缩小至最具吸引力的 20 个候选对象进行深入分析，最终生成了人类可读的报告。对于专业科学家而言，此类分析通常可能需要数周甚至数月的工作时间。
在研究过程中，Claude 注意到了一个不寻常的 RT 家族，并决定对其进行更详细的考察。当代理读取 RT 旁边的原始 DNA 序列时，它识别出了显著的串联重复阵列，并在内部日志中表现出类似惊讶的反应：“[RT 旁边的 DNA] 是壮观的：我可以用眼睛看到一个串联重复阵列...这是一个类似 CRISPR 的...重复阵列？!?! ”
随后，Claude 的行为类似于面对潜在发现的人类科学家：它计算重复序列并测量其间隔，将布局与已知的 RT 系统进行比对，并搜索文献以查找任何先前报告的模式。经过彻底分析，它确信自己发现了一个新的生物系统，并提交了一份报告供人类审查。
该系统被命名为 ART，主要存在于噬菌体中，由三部分组成：RT、其旁边的一个伴侣基因，以及一系列均匀间隔的 DNA 重复序列。这种重复布局类似于 CRISPR 阵列，后者包含一系列不同的 RNA 序列，使 CRISPR-Cas 系统成为可编程的生物技术工具。初步实验表明，ART 阵列也表达为一组不同的短 RNA。
分享这些早期发现旨在向社区展示 Claude 能够自主检测异常并推动分析，从而启动生物发现过程。更多技术细节可参考官方发布的技术报告。
