構建「AI驅動、干濕閉環」全球首個一站式數智化生命科學研究平臺

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一場以 AI for Science (AI4S) 為核心的科研新范式革命正席卷而來。在這一浪潮中，北京大學深圳研究生院（PKUSZ）致力于建設具備「逆向設計、自主發現能力」的數智化科學研究平臺，打造了全球首個數智化生命科學研究平臺 ——AI4S LAB。

該平臺的核心目標是深度整合「算力 — 模型 — 數據 — 實驗」四大 AI4S 核心要素，構建一個「AI 驅動、干濕閉環、全鏈數智」的一站式云端科研生態系統。它旨在打破 AI 與 Science 之間的鴻溝，解放科學家的雙手，服務于 AI for Science 科學家、AI 科學家和 Science 科學家等不同角色的用戶，根本性地加速科研從「想法 - 設計 - 執行 - 分析 - 優化」的全鏈路迭代周期。

訪問入口：https://ai4slab.pkusz.edu.cn

BIOMA：AI4S 原生多智能體系統

AI4S LAB 的運行核心，是北京大學深圳研究生院自主研發的 AI4S 原生多智能體系統 ——BIOMA。該系統集成了智能模型、實驗設計乃至全流程的資源管理模塊，配備了四位「永不疲倦」的 AI 科學家（智能體）。它們通過高效協同與自然語言對話，助力科研人員完成從「想法」提出到「驗證」的全流程智能化、自動化閉環研究。

這四位智能體各司其職，構成了完整的科研鏈路：

1. 理論科學家 (BIOMA-PredAgent)扮演著「干實驗」理論預測的角色。研究者可以通過自然語言調用生物領域內常用的預測模型與工具，高效執行蛋白質和小分子的按需逆向設計任務。其搭載了包括 AMBER Relaxation、ColabDock、OmegaFold、ProGen2 在內的多種前沿計算模型，形成了涵蓋分子動力學模擬、蛋白質折疊預測、分子對接計算等關鍵領域的完整計算矩陣，為藥物篩選、蛋白設計等任務提供了高精度的計算支撐。

2. 實驗規劃師 (BIOMA-ProAgent)負責將理論設計轉化為可執行的「濕實驗」方案。它能為復雜的制備與表征任務，自主生成經過內部驗證的、穩健且可執行的實驗方案。其規劃過程高度模擬了科學家的縝密思考：通過多輪對話提煉需求，深度融合在線公開信息、獨家構建的協議數據庫及實驗記錄等多源知識進行推理，最終通過嚴格的自檢與修正循環確保方案的嚴密性與可執行性。支持在生成的實驗方案中增加文獻引用，便于用戶追溯。

3. 實驗室指揮官 (BIOMA-OperAgent)是系統的核心執行與控制模塊，是連接數字世界與物理世界的橋梁。它負責將 ProAgent 生成的抽象實驗協議，解析并編譯為自動化硬件平臺特定（集成超過 22 臺套先進設備）的、可執行的指令序列。它通過動態多任務調度算法對多臺設備進行協同管理，并集成實時狀態監控與異常處理機制，保障整個實驗流程的高保真度復現。

4. 數據分析師 (BIOMA-ComAgent)ComAgent 負責全鏈數智閉環的最后一步 —— 數據分析與迭代。它構建了一個一體化的科研數據生態系統，提供豐富的數據分析工具與可視化圖表。基于用戶設定的關鍵性能指標，ComAgent 能夠對實驗數據進行深度挖掘與洞察，自主分析并生成富有洞見的優化建議，進而自動規劃下一輪的實驗方案，形成可持續進化的科研閉環，加速科學發現進程。

全棧數智化支撐生態：從「干濕閉環」到「全鏈數智」

AI4S LAB 的強大能力，建立在其整合的全棧數智化支撐生態之上：

• 模型：基于百度智能云千帆大模型平臺開發私有化模型與數據管理能力。平臺配備了超 10 個可直接使用的通用與生命科學垂直領域代表性模型，同時支持各類主流推理框架和模型的自定義導入與部署，提供了高度靈活的開發環境。
• 實驗：集成超過 22 臺套的先進高通量、自動化、自迭代智能實驗設備，覆蓋工程菌株構建、蛋白表達、酶工程、代謝工程等多個合成生物學核心場景。

為了讓科研人員能無縫利用這些強大的「干濕」能力，AI4S LAB 在平臺設計上實現了高度的用戶友好性：

• 便捷的實驗訂單創建：平臺提供了獨立的【創建濕實驗訂單】模塊。用戶由智能體生成的實驗畫布，可以一鍵保存至【我的模板】，并隨時編輯和創建濕實驗訂單。

• 豐富的系統模板：對于剛接觸自動化實驗的用戶，平臺內置了 9 個合成生物領域的經典實驗方案作為【系統模板】，包括分子克隆與重組、原核 / 真核蛋白表達、酶的定向進化等。用戶可在此基礎上快速編輯，生成客制化實驗方案，大幅降低了使用門檻。
• 靈活的設備預約：在【Science 科研】菜單下的【儀器預約】模塊，支持用戶對自動化移液工作站、微生物克隆篩選儀、聲波移液儀等 16 臺先進自動化設備進行精準的單機預約使用，提供了多樣化的自動化濕實驗服務體驗。

• 透明的訂單總覽：優化的【實驗訂單總覽】模塊提供了全面的實驗訂單詳情，包括基本信息、實驗流程（涵蓋儀器、試劑、耗材）、費用清單以及孔板布局。優化的成本核算體系能精確追蹤儀器使用時長與耗材消耗，實現實驗訂單從執行到結算的全流程可視化。

賦能革新：零代碼構建 AI 原生應用

AI4S LAB 不僅是一個強大的 AI 應用平臺，更是一個靈活的 AI 創建平臺。

為了徹底降低 AI 原生應用的開發門檻，平臺在【AI 科研】功能菜單下推出了【智能體開發與測評】模塊。其核心亮點在于支持「零代碼智能體搭建」。

該模塊基于大語言模型、預置模板和業務向導等多能力集成。科研人員無需深厚的編程背景，僅通過自然語言描述或配置少量關鍵信息，即可自動生成滿足特定業務需求的智能應用原型。

平臺提供了可視化工作流編排畫布和豐富的可拖拽組件庫。用戶可以通過圖形化方式，自由組裝、配置和連接不同組件（如調用大模型、訪問知識庫、查詢數據庫、執行代碼、調用 API、條件判斷等），從而構建出滿足自身獨特科研需求的復雜智能體業務流程。

結語

AI4S LAB 旨在打破 AI 與 Science 的鴻溝，解放科學家的雙手 ，加速科研從「想法」到「執行」的迭代周期。10月14日，AI4S LAB 體驗版 2.0 已正式上線。平臺誠邀全球學術與產業界的科研工作者體驗，共同打造科學智能時代的創新科研協作新范式。