Anthropic 成立生命科学研究组，Claude 自主发现新型酶系统

我们正在 Anthropic 成立一个新的生命科学研究小组和实验室。我们的重点是利用 Claude 进行基础生物学研究：探索 DNA 数据集以识别未表征的蛋白质家族，大规模生成假设，并通过实验室实验进行验证。本文介绍了这项工作背后的团队，并分享了初步成果：在我们的科学家仅提供高级指导的情况下，Claude 发现了一种具有类似 CRISPR 特性的新型酶系统。许多彻底改变了生物学和医学的发现，都始于科学家注意到自然界中分子机器惊人多样性中的某些异常之处。限制性内切酶，即在特定短序列处切割 DNA 的蛋白质，最初是在细菌免疫系统中发现的，它们在那里摧毁入侵病毒的 DNA。研究人员意识到，他们可以利用这些酶在选定位置切割 DNA，并将基因从一个生物体剪接到另一个生物体中，这催生了生物技术产业。Taq 聚合酶是一种在高温下复制 DNA 的酶，最初是在黄石公园温泉中的一种细菌里发现的。它成为了 PCR 的基础，这是一种用于现代诊断大部分领域的 DNA 复制方法。CRISPR 最初被注意到是某些细菌 DNA 中的异常重复序列，现在已成为基于基因编辑药物的基石。

2026 年春，我们成立了一个研究小组，旨在观察通用 AI 模型是否能够系统化并加速此类发现。我们相信，这种加速将源于建立一种新的生物学研究方式，即智能体在流程的每一步都与人类协作。开发这种新的工作方式要求我们建立自己的实验室，并组建一个单一团队，负责从训练 Claude 的生物学能力到在实验室进行实验的所有工作。

今天，我们分享了我们首批研究项目之一的初步成果，Claude 在该项目中自主发现了一种与一系列 DNA 重复序列相关联的新型酶系统，这种模式让人联想到 CRISPR。虽然我们尚不清楚其功能，但 Claude 发现的该系统具有一组特征，这些特征此前仅在少数其他系统中同时出现过，而所有这些系统都是可编程的，并能执行切割、复制和粘贴 DNA 等操作。除了已经改变了科学和医学的 CRISPR 之外，目前还有几种此类系统正在开发中，有望成为有前景的工具。

Claude 发现的该系统基于逆转录酶（RT），即能将 RNA 复制为 DNA 的酶。虽然这种存在于巨型噬菌体中的基础 RT 在之前的研究中已被识别，但 Claude 似乎是第一个注意到该系统定义性特征的——即一组相关联的非编码 DNA 序列和一个功能未知的额外辅助蛋白。

在审阅了预印本后，CRISPR 基因组编辑先驱之一、麻省理工学院和博德研究所教授张锋表示：

这是一个令人兴奋的例子，展示了 AI 智能体如何为生物学发现做出贡献。识别出与逆转录酶相关的 RNA 重复序列确实非常引人入胜，值得进一步研究。我希望这项工作能鼓励更多的科学家探索 AI 如何支持他们的研究。

我们向 Claude 提供了一个提示词，要求其在海量的 DNA 序列数据库中搜索有趣的 RT 新样本。我们的参与仅限于最初的提示词和实验室工作，而 Claude 智能体则负责梳理数据库、调查不同的 RT 家族，并利用它们自己的判断力来识别有趣的候选对象。在约 950 个智能体使用 2.1 亿个 token 对这些数据进行了 21 小时的搜索后，其中一个智能体发现了一个非凡之处：一种重复出现的 DNA 序列模式，它位于一种外观奇特的 RT 基因旁边。经过我们实验室的进一步分析和测试，我们确认该模式标志着一种此前未被表征的酶系统，存在于噬菌体（感染细菌的病毒）中，我们将其称为阵列相关逆转录酶（ART）。

我们对 ART 主要功能的理解工作仍在进行中。然而，我们认为尽早分享这些发现非常重要，既是为了展示 Claude 的能力，也是为了让更广泛的社区了解我们正在进行的工作。我们已经发布了一份预印本（此处），其中对此进行了更详细的讨论。

关于我们的实验室

我们是一个科学家团队，职业生涯一直致力于探索不寻常的蛋白质，并专注于利用计算方法系统地读取 DNA、解读其进化过程，并挑选出生物系统进行进一步表征。在加入 Anthropic 之前，我们的研究曾有助于更好地理解 CRISPR 系统的进化和调控，发现用于下一代细胞和基因疗法的新型酶，并构建用于加速识别 DNA 异常（如人类致病变异）的工具。我们是 Anthropic 生命科学组织的一部分，与从事药物发现以及在生物学和化学领域训练 Claude 的团队并肩工作。

我们位于湾区的实验室看起来就像一个典型的分子生物学实验室。我们所进行的研究仅涉及较低级别的生物安全风险等级（BSL-1 和 BSL-2），且我们不处理能够感染人类的病原体。所有的实验室工作均由人类科学家完成。尽管我们曾尝试通过模型硬件标准等计划利用人工智能来加速实验室工作，但这种方法不太适合我们分子生物学研究中涉及的那种临时工作流程。

我们的工作方式

我们的许多工作流程都涉及让 Claude 在与功能未知的蛋白质相关的大量 DNA 序列集合中进行搜索。一个典型模式始于对特定蛋白质家族的调查。Claude 会阅读相关文献并根据公开数据复现既定结果，以检验其方法。随后，它会搜索不符合任何已知系统的家族成员或基因组邻近序列，并为每个候选对象撰写一份简短、人类可读的报告，提出其功能并描述支持该结论的证据。在后续分析中，Claude 会批判性地评估这些证据——通常大多数候选对象会在这一阶段被排除。一项调查最终可能只会留下一个值得测试的候选对象，也可能一个都不剩。

当候选对象通过我们的审查后，我们会在实验室中对其进行测试，在标准实验室菌株中表达该蛋白质，并对其进行生化和结构表征，同时由 Claude 协助解读数据。我们使用 Claude Science 和 Claude Code 进行工作，这些工具对任何科学家都开放，有时我们还会使用自己开发的工具框架，协调多个并行运行的 Claude 会话。

由于 Claude 产生假设的效率极高，这些假设本身已成为我们的研究对象。面对单次活动中成百上千份候选报告，我们一直在探究：是什么让那些我们认为值得测试的提案，区别于那些被我们搁置的提案？我们所学到的知识会反馈到我们给 Claude 的指令中，并教会它模仿我们自己的科学品味。

Claude 发现了 ART

在过去几年中，研究人员发现了更多逆转录酶（RT），其中大多数存在于细菌中，它们作为免疫系统的一部分发挥作用。几乎所有的 RT 家族都是通过基因组分析或基因组挖掘发现的，这要求研究人员在序列数据库中搜索未被表征的基因，注意到其中不同寻常的基因，并研究它们的功能。

Claude 智能体收集了超过 200,000 个 RT，筛选出 3,500 个新的候选系统，并将范围缩小到 20 个最引人注目的候选对象，随后对其进行分析并生成了人类可读的报告。对于专家科学家来说，这类分析可能需要数周到数月的工作时间。

在研究过程中，Claude 注意到一个不同寻常的 RT 家族，并决定对其进行更详细的检查。在梳理 RT 附近的原始 DNA 序列时，该智能体惊叹道：“[RT 旁边的 DNA] 非常壮观：我肉眼就能看到一个串联重复序列阵列……那是一个类似 CRISPR 的……重复序列阵列？！”

随后，它像人类科学家面对潜在发现时一样进行了后续工作。它计算了重复序列并测量了它们的间距，将布局与已知的 RT 系统进行了比较，并在文献中搜索了有关该模式的任何先前报告。经过彻底分析，它确信自己发现了一个新的生物系统，并提交了一份报告供人类审查。

它发现的系统 ART 主要存在于噬菌体中，由三部分组成：RT、其旁边的伴侣基因，以及一长串间距均匀的 DNA 重复序列。该重复序列的布局类似于 CRISPR 阵列，后者包含一系列不同的 RNA 序列，使 CRISPR-Cas 系统成为可编程的生物技术工具。我们的初步实验表明，ART 阵列也表达为一组独特的短 RNA，这表明该系统可能存在类似的机制。

进一步的实验正在进行中，以确定 ART 的工作原理。我们分享这些早期发现是为了向科学界展示，Claude 能够自主检测异常并推动分析，从而开启生物学发现。

您可以在我们的技术报告中找到更多详细信息（此处）。

与我们合作

我们希望这项工作能向更广泛的科学界展示人工智能驱动的假设生成价值，我们愿意与其他科学家合作，将这种方法扩展到基因组学及其他领域的广泛问题中。如果您有研究课题的提案，我们期待您的来信。

相关内容

2026 年使用政策更新

我们正在发布新版使用政策。在这篇文章中，我们总结了所做的更改。

阅读更多

基于我们对美国科学发现的承诺

Anthropic 将在三年内投入 1.5 亿美元支持“创世纪任务”（Genesis Mission），这是一项旨在通过人工智能加速科学和技术发现的联邦计划。

阅读更多

推出 Anthropic 网络安全任务

我们正在启动 Anthropic 网络安全任务，这是一项旨在保护每个人所依赖的系统的长期承诺。

阅读更多