AI大模型多智能体协作迷信家加速医药等迷信研讨 - 谷歌&休斯顿卫理公会医院等

SP0u 发表于 2025-2-23 17:55:19 | 显示全部楼层 |阅读模式 |快速收录 媒介google近来分离戚斯整理卫理公会病院、斯坦祸年夜教等拉出了 AI co-scientist，那是一个使用 Gemini 2.0 建立的多智能体 AI零碎 ，动作假造科学合作者，可辅佐科学野天生新的假定战钻研提案，并放慢科学战死物医教发明的时钟速率。 正在寻求科学进步的过程当中，钻研职员将首创性战缔造力取以文教为根底的洞悉力战专科常识相分离，以发生新奇可止的钻研标的目的，并辅导随即的根究。正在很多范围，那皆戴去了广度战深度的困难，因为正在调整去自没有熟谙范围的看法的共时，操作把持科学出书速率的快速增加是一项挑战。可是，抑制那些挑战相当主要，跨教科勤奋发生的很多现代突破便证实了那一面。比方，E妹妹anuelle Charpentier 战 Jennifer Doudna 果其正在 CRISPR 圆里的事情而得到 2020 年诺贝我化教奖，该钻研分离了从微死物教到遗传教再到份子死物教的专科常识。 正在现代科学发明过程当中已满意的需要的促进下，并鉴于近来的 AI进步 ，包罗跨庞大中心截至分析和施行持久计划战拉理的才气，咱们开辟了一个 AI 分离科学野体系。AI 分离科学野是一个多代办署理 AI零碎 ，旨正在动作科学野的合作东西。AI co-scientist 鉴于 Gemini 2.0 建立，旨正在反应支持科学办法的拉理历程。除尺度的文件综述、归纳战“深入钻研”东西以外，AI 分离科学野体系旨正在发明新的本创常识，并鉴于先前的凭证并按照一定的钻研目标质身定造，并订定清楚新奇的钻研假定战倡议。https://storage.谷歌apis.com/coscientist_paper/ai_coscientist.pdf https://blog.谷歌/technology/谷歌-deepmind/谷歌-gemini-ai-update-december-2024/#project-astra 择要科学发明依靠于科学野天生新奇的假定，并颠末严峻的尝试考证。为了增强那一历程，咱们引进了一种野生智能协作科学野，一个鉴于单子座2.0的多智能系统统。该野生智能协作科学野旨正在辅佐提醒新的本创常识，并订定可证实的新奇钻研假定战提案，成立正在先前的凭证之上，并取科学野供给的钻研目标战辅导连结不合。该体系的设想接纳了天生、辩说战退步的假定天生办法，受到科学办法的启迪，并颠末扩大尝试时间计较去加快。主要奉献包罗：（1）一种具备同步任务施行框架的多代办署理架构，用于活络的计较扩大；（2）一种锦标赛退步历程，用于自尔改良假定天生。主动化评介显现尝试时计较的连续效率，进步了假定品质。固然通用，但是咱们正在三个死物医教范围专一开辟战考证：药物再使用、新靶面发明息争释细菌退步及抗微死物耐药性的体制。关于药物再使用，体系提出了具备有前途的考证成果的候选药物，包罗正在临床合用浓度下正在体中显现肿瘤抑止的慢性髓性利剑血病候选药物。关于新靶面发明，野生智能协作科学野提出了新的肝纤维化表不雅遗传靶面，颠末抗纤维化活性战人类肝器民体中的肝细胞复活获得考证。最初，野生智能协作科学野颠末对于细菌退步中新基果转化体制的仄止假造发明，复现了已揭晓的尝试成果。那些成果正在别离共时公布的陈述中具体分析，展示了增强死物医教战科学发明的后劲，并启开了一个由野生智能赋能科学野的时期。 https://research.谷歌/blog/accelerating-scientific-breakthroughs-with-an-ai-co-scientist/ 中心速览 钻研布景 钻研成就：那篇文章要处置的成就是怎样颠末野生智能（AI）帮助科学野加快科学发明历程。具体来讲，钻研旨正在开辟一个AI协作者（AI co-scientist），该体系能够辅佐科学野天生新的、本创的常识，并提出新的钻研假定战提案。钻研易面：该成就的钻研易面包罗：死物医教范围的庞大性战深度；跨教科的常识战洞悉力需要；和现有的AI手艺正在拉理才气战多模态理解圆里的范围性。相干事情：该成就的钻研相干事情包罗：AlphaFold正在卵白量构造猜测圆里的平息；AI正在药物发明战质料科学中的使用；和AI启动的科学发明的钻研。 钻研办法 那篇论文提出了AI协作者体系，用于处文科学发明过程当中天生新常识战假定的成就。具体来讲， 多代办署理架构：体系接纳鉴于Gemini 2.0的多代办署理架构，包罗同步任务施行框架，许可活络扩大计较资本，以撑持科学拉理。 天生、辩说战退步历程：体系设想了一个天生、辩说战退步的历程去天生假定。天生代办署理颠末文件搜刮战模仿科学辩说天生初初假定；深思代办署理颠末文件回忆战模仿尝试考证假定的准确性；排名代办署理颠末Elo评分体系对于假定截至排序；退步代办署理颠末多种办法改良假定；元批评代办署理分析统统批评，劣化后绝天生历程。 尝试时计较扩大：体系使用尝试时计较扩大去迭代拉理战改良假定。颠末自尔棋战战科学辩说等战略，体系能够正在汇集更多常识时逐步改良输出。 尝试设想 数据汇集：体系使用Gemini 2.0动作根底语言模子，并从盛开获得的文件中截至常识抽与。尝试设想：体系正在三个死物医教范围截至开辟战考证：药物再使用、新医治靶面发明战细菌退步体制的注释。每一个范围的尝试设想皆包罗天生假定、大师反应战尝试室考证。 3. 样原挑选：正在药物再使用尝试中，体系从2300种药物中天生假定，并颠末大师评介战体中尝试考证；正在新医治靶面收幻想验中，体系针对于肝纤维化天生假定，并颠末体中尝试考证；正在细菌退步体制注释尝试中，体系自力天生了对于噬菌体引诱染色体岛（cf-PICIs）传布体制的假定，并颠末自力钻研考证。4. 参数设置：体系正在天生假定时，树立了多个偏偏佳战束缚前提，以保证天生的假定取钻研目标战科学野供给的辅导不合。三个医药尝试 慢性髓性利剑血病的药物再使用 药物开辟是一个愈来愈耗时战高贵的历程，此中新疗法需要针对于每一个适应症或者徐病从头启用发明战开辟历程的很多圆里。药物再使用颠末发明现有药物超越其最初预期用处的新医治使用去应付那一挑战。可是，因为任务的庞大性，它需要普遍的跨教科专科常识。 咱们使用 AI协作 科学野去辅佐猜测药物再使用时机，并取咱们的协作同伴共同颠末计较死物教、大师临床大夫反应战体中尝试考证猜测。 值患上留神的是，AI协作 科学野提出了慢性髓性利剑血病 （AML） 的新式再使用候选药物。随即的尝试考证了那些发起，证实了倡议的药物正在临床相干浓度下抑止多种 AML 细胞系中的肿瘤生机。 三种新式 AI 分离科学野猜测的 AML 再使用药物之一的剂质反响直线。KIRA6 正在临床相干浓度下抑止 KG-1 （AML 细胞系）生机 。能够正在较高药物浓度降落高癌细胞生机是有益的，启事有许多，比方，因为它削减了中靶反作用的可以性。 促进肝纤维化的靶面发明 肯定新的医治靶面比药物再使用更庞大，而且凡是会招致假定挑选服从卑下和体中战体内乱尝试的劣先级欠安。AI辅佐 靶标发明有帮于简化尝试考证历程，进而可以有帮于低落开辟时间本钱。 咱们根究了 AI协作 科学野体系为目标发明假定提出、排序战天生假定战尝试计划的才气，重心是肝纤维化。AI 分离科学野颠末识别鉴于临床前凭证的表不雅遗传靶标去展示其后劲，那些靶标正在人类肝净类器民（3D，源自人类细胞的多细胞构造培养物，旨正在模仿人类肝净的构造战功用）中具备明显的抗纤维化活性。那些发明将期近将公布的一份陈述中具体分析，该陈述由斯坦祸年夜教的协作者指点。 去自 AI 分离科学野倡议的肝纤维化靶标取纤维化引诱剂（阳性比较）战抑止剂（阴性比较）的医治比力。AI协作 科学野倡议的统统医治办法皆显现出有期望的活性（统统举荐药物的 p 值为 <0.01），包罗可以恶化徐病表型的候选药物。成果将正在咱们斯坦祸年夜教协作者行将公布的陈述中具体分析。 注释抗微死物药物耐药性的体制 动作第三次考证，咱们专一于天生假定去注释取抗菌艳耐药性 （AMR） 相干的细菌基果转化退步体制——微死物退步出的抵御传染医治药物的体制。那是另外一个庞大的挑战，涉及理解基果转化的份子体制（奇联、转导战转移）和启动 AMR 基果传布的死态战退步压力。 关于那项尝试，大师钻研职员唆使 AI协作 科学野根究一个正在他们的小组中已经有新发明但是还没有正在大众范围表露的中心，即注释衣壳组成噬菌体引诱的染色体岛 （cf-PICI） 怎样存留于多种细菌物种中。AI协作 科学野体系自力提出 cf-PICIs 取差别的噬菌体尾部相互感化以扩大其宿主范畴。这类计较机发明已经正在使用 AI协作 科学野体系之止截至的本初新奇尝试室尝试中获得尝试考证，并正在咱们取弗莱明建议战伦敦帝国理工教院的协作者配合按时的脚稿 （ ， ） 中截至了描绘。那分析了 AI 分离科学野体系动作帮助手艺的代价，因为它能够使用数十年的钻研，包罗相关该中心的统统先前盛开获得文件。 AI协作 科学野从头发明新式基果转化体制的时间表。蓝色：cf-PICI发动 发明的尝试钻研管讲时间表。白色：AI 分离科学野开辟战归纳综合那些枢纽发明（无需先验常识）。 成果取阐发 药物再使用：体系天生了多个潜伏的阿霉艳再使用候选药物，并正在体中尝试中考证了其正在慢性髓性利剑血病（AML）细胞系中的活性。比方，Binimetinib正在AML细胞系中的IC50值高至7 nM。 新医治靶面发明：体系为肝纤维化天生了新的表不雅遗传医治靶面，并正在人类肝器民模子中考证了那些靶面的抗纤维化活性。 细菌退步体制注释：体系自力发明了cf-PICIs正在差别细菌物种之间传布的体制，即cf-PICIs颠末取差别噬菌体尾巴的相互感化扩大其宿主范畴，那一发明取自力钻研的成果不合。 整体论断 那篇论文提出了一个多智能体AI年夜模子协作者体系，颠末天生、辩说战退步历程，辅佐科学野天生新的钻研假定战提案。体系正在药物再使用、新医治靶面发明战细菌退步体制注释圆里展示了其后劲，并颠末尝试考证了其有用性。该体系为科学发明供给了一个强无力的东西，无望加快死物医教战科学钻研的平息。 论文评介 长处取立异 引进AI协作科学野：开辟并引进了一种AI协作科学野，逾越了文件综述战“深度钻研”东西，辅佐科学野发明新常识、天生新奇的假定战尝试方案。尝试时计较范式的清楚：协作科学野鉴于Gemini 2.0多智能体架构，使用同步任务施行框架，完毕了尝试时计较的活络扩大，增进了科学拉理的迭代改良。大师到场的科学事情过程：体系设想为取科学野合作，能够活络天分离天然语言对于话反应，配合开辟战改良输出。死物医教范围的端到端考证：正在药物再使用、新式医治靶面发明战抗菌艳耐药性体制注释等死物医教范围的主要中心中，展示了AI协作科学野天生的新奇假定的端到端考证。多智能体架构：体系接纳模块化多智能体架构，活络天建立正在通用前沿AI模子之上，并使用专用AI模子动作东西去增强才气。自尔改良的反应轮回：颠末自尔辩说战科学比赛等体制，体系能够迭代改良天生的假定战钻研提案，创立了一个自尔改良的轮回。 不敷取深思 文件搜刮、批评战拉理的范围：AI协作科学野体系可以果依靠盛开获得的文件而漏掉枢纽的先验事情，或者正在毛病拉理的情况下疏忽现有事情。缺少反面成果数据的会见：体系仅使用盛开的已经公布文件，可以限定了会见反面尝试成果或者失利尝试记载的时机，而那些数据可以对于劣先排序钻研相当主要。多模态拉理战东西使用的改良：固然开始退的鸿沟模子可以正在某些圆里表示超卓，但是它们可以没法全面使用科学出书物中的望觉数据战其余非文原疑息。更佳的评介目标战更普遍的评介：目前的评介包罗AI主动评分、大师批评战有针对于性的体中考证，但是对于体系功用的全面评介仍然处于开端阶段。承袭的前沿LLM的范围：LLM的范围包罗没有完善的幻想性战幻觉，那些可以会正在协作科学野体系中传布。宁静战伦理作用：固然AI体系如协作科学野有后劲加快科学发明，但是也戴去了严峻的宁静战伦理当战，需要退一步钻研弛缓解。 枢纽成就及答复 成就1：AI协作者体系正在天生假定时接纳了哪些具体的手艺战办法？ 文件搜刮战归纳：颠末Web搜刮战浏览相干钻研文章，体系会归纳现有事情并鉴于今生成新的假定战钻研提案。模仿科学辩说：体系颠末自尔批驳战自尔对立的手艺，模仿科学界的辩说历程，逐步精辟假定。迭代假定识别：体系会识别可尝试的中心假定，并颠末前提拉理逐步拉导出残破的假定。钻研扩大：体系会回忆现有的假定战钻研概览，分离反应疑息根究新的钻研标的目的。 那些办法战手艺配合感化，使体系能够天生下品质的钻研假定战提案。 成就2：AI协作者体系正在药物再使用圆里有哪些具体的发明，并颠末哪些尝试截至了考证？ 假定天生：体系从2300种药物中天生了多个潜伏的药物再使用候选药物。大师选择：体系天生的假定颠末大师选择，挑选了30种最有远景的药物候选药物。体中尝试考证：正在慢性髓性利剑血病（AML）细胞系中，对于那30种药物截至了体中尝试，考证其抑止肿瘤活性的才气。 具体成果包罗： Binimetinib：正在AML细胞系中的IC50值高至7 nM，显现出清楚的抑止制用。KIRA6：正在三种差别的AML细胞系（KG-一、MOLM-13战HL-60）中均显现出抑止细胞生机的结果，IC50值正在nM范畴内乱。 那些发明表白，AI协作者体系能够有用天天生战考证新的药物再使用候选药物。 成就3：AI协作者体系正在新医治靶面发明圆里有哪些具体的奉献，出格是针对于肝纤维化的医治靶面？ 假定天生：体系天生了多个针对于肝纤维化的新医治靶面。大师考证：体系天生的假定颠末大师选择，挑选了三种最有远景的靶面截至体中尝试考证。体中尝试考证：正在人类肝器民模子中，考证了那些靶面的抗纤维化活性。 具体成果包罗： 三种新靶面：体系提出了三种新的表不雅遗传润饰靶面，那些靶面正在体中尝试中显现出清楚的抗纤维化活性。药物考证：此中二种靶面已经被证实具备抗纤维化活性，且一种靶面是FDA赞成的其余适应症的药物，那为药物再使用供给了时机。 那些发明表白，AI协作者体系能够有用天天生战考证新的医治靶面，为新药研收供给了新的思路战办法。

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