斯坦福创建虚拟科学家加速药物与疫苗研发Stanford creates virtual scientist to accelerate drug and vaccine discovery

环球医讯 / AI与医疗健康来源:www.openaccessgovernment.org美国 - 英语2025-08-02 15:26:28 - 阅读时长3分钟 - 1028字
斯坦福大学团队开发基于AI的"虚拟科学家",通过模拟专家科研流程设计药物与疫苗候选方案,成功研发针对新冠变异株的纳米抗体疫苗,实验验证其稳定性与广谱结合能力,标志着生物医药研究领域的重大突破
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斯坦福创建虚拟科学家加速药物与疫苗研发

斯坦福大学的研究人员开发出一款基于人工智能的"虚拟科学家"系统,该系统能够生成药物和疫苗候选方案,标志着生物医学研究的重要突破。这项技术通过模拟专家科研流程,可显著加速科学发现进程,简化研发时间线,并为复杂疾病治疗开辟新路径。

"跨学科深度合作是优质科学成果诞生的关键,但同时也是研究的主要瓶颈。"主导该研究的生物医学数据科学副教授James Zou博士指出,"我们观察到AI代理技术的突破性进展——基于语言模型的AI系统具备自主决策能力,这促使我们开发虚拟实验室。"

超越传统认知的智能系统

这项研究中应用的AI系统远超传统问答工具范畴,能够自主获取信息、调用工具并实现自然语言交互。这种称为"智能代理"的AI协同模式,使多个AI模型可协作解决复杂问题。研究团队通过训练AI模拟顶尖科学家思维,使其具备提出关键问题、探索创新思路、构建可验证假说的能力。Zou认为该"虚拟实验室"将加速多个急需领域内的科学突破。

虚拟实验室的运作机制

在虚拟实验室中,研究人员向AI首席研究员(AI PI)提出科学挑战后,系统将自主推进研究。以SARS-CoV-2项目为例,AI PI创建了免疫学、计算生物学和机器学习三个虚拟代理,并设有专门的批判性审查角色。研究团队为虚拟科学家配置了AlphaFold等专业工具,通过模拟日常研究会议机制,系统可在数分钟内完成数百次研究讨论。

"当我在享用早间咖啡时,他们已完成数百次研究讨论。"Zou在RAISE健康峰会上展示这项研究时强调,"我不会限制AI科学家的研究方法,这会束缚其创造力,他们需要提出超越人类思维模式的创新方案。"

新冠疫苗研发验证

在应对最新新冠变异株的挑战中,AI团队突破性地采用纳米抗体方案。相比传统抗体方案,纳米抗体体积更小、结构更简单。实验验证显示,AI设计的纳米抗体不仅与变异病毒紧密结合,还展现出比实验室设计抗体更强的结合能力,且未出现脱靶效应。值得注意的是,该纳米抗体同时对五年前的武汉原始毒株保持有效结合,显示出开发广谱疫苗的潜力。

当前人类研究人员正在分析该纳米抗体的疫苗开发价值,并计划将虚拟实验室应用于其他科学领域。Zou表示:"生物学和医学数据极其复杂,AI代理常能发现超越人类既往研究的新见解,这令人振奋。"

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