Claude自主发现未知生物系统，ART或为基因编辑研究提供新方向

人工智能在生命科学领域的作用正从数据分析工具逐步向自主科研探索延伸。Anthropic公布的一项研究显示，其人工智能模型Claude在大规模基因组数据库中自主识别出一种此前尚未得到系统描述的酶系统。该系统被命名为ART，即“阵列相关逆转录酶”，其DNA结构与CRISPR存在一定相似性，可能代表一种值得进一步研究的生物学机制。

Claude从20多万种逆转录酶中寻找新系统

这项成果来自Anthropic分子生物学实验室。研究过程中，人类科学家主要提供高层次研究方向，而Claude负责大规模数据搜索、序列分析、文献检索、候选系统筛选以及科学假设提出等工作。

Anthropic使用约950个Claude智能体开展并行研究，在约21小时内消耗约2.1亿个令牌，对超过20万种逆转录酶进行筛选。

Claude首先将研究范围缩小至约3500个候选系统，随后重点分析其中20个。对于人类研究人员而言，类似规模的分析工作通常可能需要数周甚至数月。

在检查一种特定逆转录酶附近的原始DNA序列时，Claude发现了一组高度规律的重复序列。这种结构让其联想到CRISPR系统。

随后，Claude进一步统计重复序列数量、测量序列之间的间隔，并与已知逆转录酶系统进行结构比较，同时检索相关研究，以判断这一特征此前是否已经被报道。完成这些分析后，Claude将其作为一个具有研究潜力的新系统提交给人类科学家进一步验证。

ART系统主要存在于噬菌体中

ART主要在噬菌体中被发现。噬菌体是一类感染细菌的病毒，其基因组中包含大量功能尚未完全明确的基因和蛋白质，因此也是探索新型生物学机制的重要研究对象。

ART包含三个主要组成部分

目前研究显示，ART系统主要由三个部分构成。

第一部分是逆转录酶，可以利用RNA作为模板合成DNA。

第二部分是位于附近的伴侣基因，其编码一种辅助蛋白，但这一蛋白的具体功能目前仍未完全明确。

第三部分则是DNA重复序列阵列，其中包含大量按照规律间隔排列的重复DNA序列，在结构上与CRISPR阵列存在相似之处。

这些单独组成部分此前并非完全未知，但它们之间是否形成一个相互关联的完整生物系统，此前并没有得到充分认识。

实验证实重复DNA阵列具有生物活性

在Claude识别出类似CRISPR的重复DNA结构后，研究团队进行了初步实验验证。

目前获得的一项关键结果是，ART系统中的重复DNA阵列确实能够表达并产生一组不同的短RNA。这意味着相关序列并非单纯存在于基因组中，而是具有实际生物活性。

这一结果进一步推动研究人员探索ART是否存在某种由RNA介导的调控或引导机制。

CRISPR系统同样具有由重复序列和间隔序列组成的DNA阵列，可以产生不同RNA，并引导相关蛋白识别特定目标。

ART拥有类似的重复序列结构，同时附近还存在能够把RNA信息写入DNA的逆转录酶，因此受到研究人员关注。

是否能够用于基因编辑仍需进一步验证

如果未来实验能够证明ART中的逆转录酶可以利用RNA识别特定目标，并按照受控方式合成DNA，那么这一系统可能为核酸操控提供新的技术路径。

不过，目前ART的具体功能仍处于研究阶段。

研究人员尚未确定ART辅助蛋白的准确作用，也不清楚这些蛋白是否会与逆转录酶和短RNA共同组成完整的分子机制。因此，现阶段还不能将ART直接视为一种已经得到验证的基因编辑技术。

人工智能开始参与科研决策

过去，人工智能在生命科学领域已经取得多项重要进展。以蛋白质结构预测为代表的技术表明，人工智能能够帮助研究人员处理复杂生物数据，并提高部分科研工作的效率。

此次ART研究体现出的一个重要变化，是人工智能自主程度进一步提高。

Claude不仅负责数据处理，还参与了寻找研究对象、识别异常结构、判断研究价值和提出科学假设等环节。

研究人员并没有直接要求Claude寻找ART，也没有预先指定某种特定DNA序列。Claude需要自行分析不同的逆转录酶家族，在开放的研究空间中寻找此前可能未受到充分关注的系统，并判断哪些候选对象值得进一步研究。

Anthropic认为，如果这种人工智能驱动的基因组挖掘模式能够扩大规模，部分过去需要专家数周或数月完成的研究工作，未来可能在数小时内完成初步筛选。

Anthropic尝试培养Claude的“科学品味”

随着人工智能能够快速提出大量科学假设，研究团队也面临新的问题，即如何判断哪些假设真正值得投入实验资源。

Claude可能生成数百甚至数千份候选研究报告，但其中只有部分方向值得进一步验证。Anthropic因此正在利用人类科学家的反馈，让Claude逐步学习科研人员在选择研究方向时采用的判断方式。

Anthropic创始人Dario Amodei表示，他认为人工智能如果能够应用于生物医学研究的各个阶段，可能显著加快科学发现速度。他同时将Claude此次发现视为人工智能参与生物学探索的一项早期成果，并认为类似系统未来可能发展成为新的生物技术工具。

ART距离实际应用仍有大量基础问题需要解决，但此次研究展示了一种新的科研模式：人工智能不仅能够分析已有知识，还可以参与未知系统的搜索、筛选和科学假设生成。随着后续实验推进，ART的真实生物学功能以及其是否具有核酸操控潜力，将成为进一步研究的重点。

Wei Zhang

Wei Zhang 是 Eddiba.com 的撰稿人，主要关注新闻、政治、商业、科技、体育、娱乐及生活方式等领域。她致力于以清晰、准确且易于理解的方式报道时事动态，为读者提供有价值的信息与背景解读。她关注与公众生活密切相关的话题，注重事实呈现和内容可读性，帮助读者及时了解当前热点事件及其影响。