2025年,也被稱(chēng)為Agent元年。
而隨著Agent的發(fā)展,一個(gè)重要的領(lǐng)域正在崛起——科學(xué)研究Agent。
無(wú)論是谷歌、OpenAI、英偉達(dá)在內(nèi)的科技巨頭,還是硅谷AI初創(chuàng)公司、頂級(jí)風(fēng)投機(jī)構(gòu),都在深入投入這一賽道。
當(dāng)前,新一代 AI智能科學(xué)家們,甚至已經(jīng)能夠自己讀論文、找方向、寫(xiě)綜述、做實(shí)驗(yàn)了。
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這標(biāo)志著人類(lèi)研究正在從“人類(lèi)主導(dǎo)+AI輔助”的方式,逐漸轉(zhuǎn)向“AI與人類(lèi)協(xié)作”。
這一趨勢(shì)下,將徹底改變科學(xué)研究范式和方法論。
或許有一天,AI也能勇奪諾貝爾獎(jiǎng)了。
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AI科學(xué)家,顛覆實(shí)驗(yàn)室
2024年,諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)和化學(xué)獎(jiǎng)史無(wú)前例的地授予了人工智能領(lǐng)域的科學(xué)家。
這一事件的催生下,AI for Science這一概念開(kāi)始被廣泛傳播和接受。
AlphaFold雖然是專(zhuān)用模型,但其成功證明了AI在科學(xué)發(fā)現(xiàn)上的巨大潛力,為更通用的科學(xué)智能體鋪平了道路。
相較之下,Agent則將科研帶向了更加智能化,最初大模型能完成特定任務(wù)與分析,到能夠自主推理與科研任務(wù)規(guī)劃。
和大模型不同,AIAgent到底是什么?
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),AI Agent是以大模型作為核心引擎,具備記憶能力、能夠有自主推理和規(guī)劃工具的使用,從而來(lái)解決問(wèn)題的智能程序。
即AI Agent =大模型+記憶+使用工具+自主規(guī)劃。
Agent以大語(yǔ)言模型為基礎(chǔ),像GPT-4、Claude 3等先進(jìn)的大語(yǔ)言模型,擁有驚人的邏輯推理、代碼生成和任務(wù)分解能力。這使得它們能夠理解復(fù)雜的科學(xué)問(wèn)題,并規(guī)劃出解決問(wèn)題的步驟。
此外, LLM可以作為一個(gè)“通用大腦”,理解人類(lèi)的自然語(yǔ)言指令,并調(diào)用各種工具(API、函數(shù)、軟件),無(wú)需為每個(gè)特定任務(wù)重新訓(xùn)練模型。
例如早在2023年4月,來(lái)自洛桑理工學(xué)院和羅徹斯特大學(xué)的科學(xué)家們,就基于GPT-4打造了一款化學(xué)智能體ChemCrow,通過(guò)ReAct框架將大語(yǔ)言模型與13種化學(xué)工具深度集成,從而實(shí)現(xiàn)自主規(guī)劃實(shí)驗(yàn)與研究方案。
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圖:ChemCrow
而多模態(tài)能力的融合,使得現(xiàn)在的AI模型不僅能處理文本,還能理解和生成圖像、分子結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)序列、科學(xué)圖表、顯微鏡照片等。
與此同時(shí),自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室的出現(xiàn),才真正打通了科研Agent的執(zhí)行層,從而讓AI從模型升級(jí)成為實(shí)驗(yàn)者。
通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的API和控制系統(tǒng),能將智能體的科研假設(shè),轉(zhuǎn)化為物理世界的科學(xué)實(shí)驗(yàn),從而實(shí)現(xiàn)假設(shè)—實(shí)驗(yàn)——反饋的循環(huán)。
2023年底,卡內(nèi)基梅隆大學(xué)等機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)的Coscientist系統(tǒng)登上了Nature,由GPT-4驅(qū)動(dòng),它能將文檔搜索、代碼執(zhí)行和實(shí)驗(yàn)自動(dòng)化等工具相結(jié)合,自主設(shè)計(jì)、規(guī)劃和執(zhí)行復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)。
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圖:Coscientist
基于這些能力,Coscientist成功完成復(fù)雜的鈀催化交叉偶聯(lián)反應(yīng),標(biāo)志著這一領(lǐng)域的重大突破。
也就是說(shuō),未來(lái)的智能AI科學(xué)家或?qū)⒔⒃?strong>大模型推理+科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)+自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室+科研工具+反饋學(xué)習(xí)這些要素之上。
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硅谷巨頭們,盯上了科研Agent
在學(xué)界,科研Agent探索還在如火如荼中,工業(yè)界也看到了其重大潛力,紛紛押注這一未來(lái)。
OpenAI震撼發(fā)布GPT-5,該模型特別擅長(zhǎng)對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行深度推理,可以充當(dāng)人類(lèi)的科研助手,例如深度分析科學(xué)文獻(xiàn)或臨床數(shù)據(jù)。
GPT-5的首批測(cè)試者就包含頭部藥企安進(jìn) 、 mRNA疫苗巨頭莫德納,其中安進(jìn)率先將GPT-5應(yīng)用于藥物設(shè)計(jì)領(lǐng)域。
前不久,萬(wàn)億AI獨(dú)角獸Anthropic宣布推出Claude for Life Sciences模型,正式進(jìn)軍生命科學(xué)領(lǐng)域。
目前,Anthropic正在和合作伙伴打造一個(gè)基于大模型+Agent Skills+科研知識(shí)庫(kù)+科研工具的科學(xué)生態(tài),跨國(guó)醫(yī)藥巨頭諾和諾德和賽諾菲已開(kāi)始試用并取得了顯著成效。
除開(kāi)硅谷科技巨頭外,風(fēng)投機(jī)構(gòu)們也在押注這一顛覆性領(lǐng)域,押下了巨大的賭注。
今年10月,科學(xué)智能公司Lila Sciences完成3.5億美元的A輪融資,其中包括英偉達(dá)等機(jī)構(gòu)的1.15億美元融資,公司估值超過(guò)13億美元(約合92.6億元人民幣)。
要知道,該公司僅僅走出隱匿模式半年,就累計(jì)融資5.4億美元,投資者包括木頭姐ARK Venture Fund、Flagship Pioneering 等知名機(jī)構(gòu),顯示了市場(chǎng)對(duì)其顛覆性潛力的強(qiáng)烈信心。
Lila并非單純的高科技公司,而是擁有一個(gè)野心勃勃的計(jì)劃:打造世界上第一個(gè)科學(xué)超級(jí)智能平臺(tái)。
如今,Lila通過(guò)AI大模型+機(jī)器人自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室+專(zhuān)用硬件的深度集成,讓AI智能體從智力規(guī)劃的層面上,賦予其實(shí)體功能。
未來(lái),它將構(gòu)建一個(gè)從提出假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→自動(dòng)化執(zhí)行→分析結(jié)果→學(xué)習(xí)迭代的完整科學(xué)研究閉環(huán)系統(tǒng)。
Lila這類(lèi)公司的出現(xiàn),標(biāo)志著AI for Science(AI4S)領(lǐng)域正從一個(gè)前沿概念,快速邁向一個(gè)技術(shù)深度融合、資本高度聚焦,并追求規(guī)模化商業(yè)價(jià)值的新階段。
與此同時(shí),不止Lila Sciences、OpenAI、谷歌等海外公司,國(guó)內(nèi)的晶泰科技、深勢(shì)科技均在深度布局AI4Science。
通過(guò)量子物理+自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室+AI大模型的深度耦合,晶泰科技成功用于藥物研發(fā)、材料、新能源等前沿領(lǐng)域。
當(dāng)然,科學(xué)研究本身充滿(mǎn)不確定性,AI能否帶來(lái)深入的洞察并最終轉(zhuǎn)化為成熟產(chǎn)品,是核心的挑戰(zhàn)。
畢竟,人類(lèi)科學(xué)家也需要休息,需要投入大量的精力學(xué)習(xí)新領(lǐng)域。
但AI科研系統(tǒng)可以7*24小時(shí)自主發(fā)現(xiàn)新反應(yīng)、新想法,并不斷試錯(cuò)和迭代。
在學(xué)科不斷交叉融合背景下,或許,我們將迎來(lái)新知識(shí)與產(chǎn)品的爆發(fā)。
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