Anthropic 宣布了其一项生命科学研究计划的初步结果。该计划利用 Claude 代理分析海量 DNA 序列数据库,并提出此前尚未描述的生物系统。在这项工作中,代理发现了一种与 DNA 重复序列相关的新酶系统,其结构类似于 CRISPR 阵列。公司将其命名为 Array-associated reverse transcriptases,简称 ART。
Anthropic 尚不了解该系统的基本功能,因此并未将其作为基因编辑工具或可直接使用的技术来介绍。不过,初步结果显示,一个系统中同时出现了几种罕见特征:一种逆转录酶、一个相邻的伙伴基因,以及一组间隔规律的长 DNA 重复序列。ART 主要存在于噬菌体中,即感染细菌的病毒。
Claude 是如何发现这一系统的?
研究人员首先指导 Claude 在一个大型数据库中寻找新的、有趣的逆转录酶实例。在大约 21 小时的工作中,约 950 个代理使用了 2.1 亿个令牌,收集了超过 20 万种逆转录酶,确定了 3500 个候选系统,随后将其缩减为 20 个候选系统,以编写分析报告供科学家审查。
其中一个代理注意到一种外观异常的逆转录酶,随后检查其周围的 DNA 序列,并发现了一组相邻重复序列。之后,它测量了重复序列的数量及其间距,将其与已知系统进行比较,查阅科学文献,然后将结果提交人工审查。
实验显示了什么?
根据已公布的结果,ART 由三个主要组成部分构成:逆转录酶、位于其旁边的伙伴基因,以及一组 DNA 重复序列。初步实验显示,这组重复序列还会以一组彼此分离的短 RNA 分子的形式表达。这为存在与这些重复序列相关的功能机制提供了可能性,但来源尚未证明其性质或作用。
ART 与 CRISPR 的相似之处在于阵列结构以及产生多条 RNA 序列的概念;但这种结构上的相似并不意味着 ART 以相同方式工作,也不意味着它可以编程。Anthropic 表示,确定该系统功能的生化和结构实验仍在继续。
这则消息为何重要?
这一结果的重要性在于展示了利用人工智能扩大基因组挖掘规模的实际范例,而不是宣布一种已经完成的生物工具。对于专业科学家来说,搜索未被描述的蛋白质家族并比较其基因组邻近区域可能需要数周或数月;代理则在大规模范围内完成了这项工作,之后由科学家在实验室中测试候选对象。
Anthropic 强调,人类始终负责实验室工作和审查,其实验室在 BSL-1 和 BSL-2 两个生物安全等级范围内开展工作,不处理感染人类的病原体。此外,这一结果仍是以研究预印本形式发表的初步发现;ART 的功能、可编程性,以及任何潜在的治疗或工程应用,仍是需要独立验证和进一步实验的开放问题。