Anthropic 宣布 Claude 實驗室達成首次科學發現

Anthropic 宣布成立一個專攻分子生物學的實驗室與科學團隊。公司表示，目的是探索如何用 Claude AI 模型加速生物學發現，做法包括分析 DNA 序列資料庫、大量生成科學假說，並在實驗室中驗證這些假說。

在第一批研究計畫中，Claude 自主發現了一種新型酵素系統，特徵是與 DNA 重複序列相關聯，這種模式跟 CRISPR 類似。雖然這個系統確切的功能還沒確定，但它具備的特徵組合過去只出現在少數幾個已知系統裡，而那些系統都具有可程式性，能執行切割、複製、貼上 DNA 等操作。

發現過程與技術細節

Anthropic 研究團隊交給 Claude 一項任務：在龐大的 DNA 序列資料庫中搜尋有趣的反轉錄酶（reverse transcriptase, RT）新例子。整個過程中，研究人員只負責提供初始提示跟執行實驗室工作，Claude 代理則負責梳理資料庫、調查不同的 RT 家族，自己判斷哪些候選項目值得留意。

耗時 21 小時、約 950 個 Claude 代理用掉 2.1 億個 token 的搜索過程中，其中一個代理發現了一個現象：某個外觀不尋常的 RT 基因旁邊，出現了 DNA 序列的重複模式。經過進一步分析與實驗室測試，研究團隊確認這個模式代表一種先前未被特徵化的酵素系統，存在於感染細菌的病毒（噬菌體）中，並將它命名為「陣列相關反轉錄酶（array-associated reverse transcriptases, ART）」。

根據描述，Claude 在讀原始 DNA 序列時發現這個重複模式，還表現出對發現的興奮：察覺到 DNA 序列旁邊有「令人驚豔」的串聯重複陣列，「這是...CRISPR 樣的...重複陣列？！」接著 Claude 像人類科學家一樣做後續工作——計算重複次數、測量間距、把排列方式跟已知 RT 系統比對，並查文獻確認是否已有人報告過這種模式。經過徹底分析，Claude 確信自己發現了新的生物系統，提交了供人類審閱的報告。

ART 系統的組成與特徵

發現的 ART 系統主要存在於噬菌體中，由三個部分組成：反轉錄酶、旁邊的配對基因，以及一長段均勻間距的 DNA 重複序列。這種重複序列的排列方式類似 CRISPR 陣列，而 CRISPR 陣列儲存了不同的 RNA 序列，這正是 CRISPR-Cas 系統能成為可程式化生物技術工具的關鍵。初步實驗顯示，ART 陣列也被表達為一組不同的短 RNA，暗示可能有類似的機制在運作。

這個反轉錄酶本身來自一種大型噬菌體，過去研究已經識別出它，但 Claude 似乎是第一個發現該系統定義性特徵的——也就是相關的非編碼 DNA 序列陣列，以及一種功能未知的額外輔助蛋白。

學術認可與後續研究

CRISPR 基因編輯技術先驅、麻省理工學院教授暨 Broad 研究所研究員 Feng Zhang 審閱預印本後表示，這是一個令人興奮的例子，展現 AI 代理如何對生物發現做出貢獻。他認為反轉錄酶相關的 RNA 重複陣列的識別「確實引人入勝」，值得進一步調查，也希望這項工作能鼓勵更多科學家探索 AI 在自己研究中的應用潛力。

Anthropic 指出，對 ART 主要功能的理解工作仍在進行中。公司表示，在還沒完全瞭解其運作原理之前就分享這類發現很重要，目的一方面是展示 Claude 的能力，一方面也是讓更廣泛的科學界瞭解這個團隊的工作方向。相關細節已發布在預印本中。

實驗室結構與研究方法

Anthropic 的生命科學實驗室位於灣區，運作方式類似一般的分子生物學實驗室。研究工作涉及較低等級的生物安全風險（BSL-1 和 BSL-2），不涉及會感染人類的病原體。所有實驗室工作都由人類科學家執行。

典型工作流程從 Claude 搜索跟功能未知蛋白相關的龐大 DNA 序列集合開始。一般流程是先對特定蛋白家族進行調查，Claude 閱讀相關文獻，並用公開資料驗證既有結果，藉此檢查自己的方法對不對。之後搜索不符合任何已知系統的家族成員或基因組鄰近區域，並替每個候選項目寫一份簡短易讀的報告，提出功能假說並說明支持證據。到了後續分析階段，Claude 會批判性地評估這些證據——通常大多數候選項目會在這一步被淘汰。一次調查可能以一個值得測試的候選項目收尾，也可能以零候選項目結束。

研究團隊指出，由於 Claude 生成假說的速度很快，這些假說本身也變成他們的研究對象。針對單一活動產生的數百到數千份候選報告，他們開始研究：哪些特徵區分了他們認為值得測試的提案，跟被擱置的提案。這些發現會回饋到給 Claude 的指示中，幫助它學習模仿科學家自己的科學品味。

廣泛應用前景

Anthropic 表示希望這項工作能向更廣泛的科學界展示 AI 驅動假說生成的價值，也期望跟其他科學家合作，把這套方法擴展到基因體學及其他領域的廣泛問題上。公司歡迎有研究問題建議的科學家與其聯繫。