科研界要变天了!

就在刚刚,OpenAI宣布一项重磅成果:GPT-5自动做实验,并实现一项科学突破!

科学家要亲自动手做耗时又烧钱的实验的时代,正式宣告终结!

OpenAI与Ginkgo Bioworks合作,将GPT‑5 接入实验室,由机器人完成实验操作并反馈数据。

目标是优化一项广泛应用的生物技术:无细胞蛋白合成(CFPS)。

结果显示,GPT-5仅用三轮实验,就刷新了低成本无细胞蛋白合成的SOTA

蛋白生产成本降低40%,试剂成本降低57%,还开发出多款新型反应体系。

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在生物、化学、医学等科研领域,做实验是最为耗神、耗力的环节之一。

而如今有了AI,科学家只需要适时进行人工监督即可,大大解放了生产力。

OpenAI这一步棋,是希望通过连通大模型与自动实验室,让AI成为科学家的核心配置

更深层的转变是:AI不再只是科研的辅助工具,而是以远超人类极限的规模、速度与精度,持续生成新的科学知识。

OpenAI首席执行官奥特曼表示,未来两年,AI将在生物学、化学、物理学领域,做出真正意义上的发现。

AI颠覆科学的时代,正在加速到来!

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AI化身超级科学家,破解生物难题

无细胞蛋白合成(CFPS)是一种不依赖活细胞来制造蛋白质的技术。

传统方法需将DNA导入细胞,等待细胞表达蛋白。

而无细胞蛋白合成直接在体外混合液中启动蛋白合成机器,快速产出目标蛋白。

蛋白质,是现代生物学的核心

  • 许多重要药物基于蛋白质(如抗体、胰岛素)

  • 诊断试剂和科研检测高度依赖蛋白质

  • 工业上,蛋白质作为酶,可让化学反应更清洁、高效

一旦蛋白生产变得更快、更便宜,科学家就能更快验证更多想法,也让研究成果更快惠及日常生活。

但挑战在于,无细胞蛋白合成的优化极其困难,且规模化生产成本居高不下。

为了解决这一问题,OpenAI将GPT-5 与Ginkgo Bioworks的云实验室相结合,构建了一个闭环自主系统。

所谓云实验室,就是一种通过软件远程操控的自动化湿实验室,由机器人完成实验操作并反馈数据。

具体流程是:GPT-5负责数据分析、生化推理、假设生成,将实验方案发送至自动化实验台。

实验台完成实验,包括自动化液体处理、样品培养、荧光检测,再将数据与指标回传GPT-5。

GPT-5随即分析结果、提出新假设、设计下一轮实验,形成闭环。

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本次研究,系统完成超 36000 次反应,覆盖 580 块自动化实验板。

这样的规模,至关重要:生物学实验存在随机性,唯有高通量与快速迭代,才能从随机波动中识别真实信号。

最终结果是,GPT-5仅用三轮实验、两个月时间,就刷新记录

相较此前最优基准,蛋白生产成本降低40%。

研究人员表示,自动实验室与大模型是互补关系:大模型能生成创新设计,而生物学研究,最终仍需实验验证与迭代。

下一步,这类方法将被应用于更多生物实验中,帮助加速科学发现。

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AI赋能科学发现中美同竞速

目前,聚焦「AI for Science」,中国和美国均在大力押注。

去年11月,特朗普签署行政令,启动了名为创世纪使命的国家计划

其核心是打造一个名为“美国科学与安全平台” 的国家级AI科研平台。

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该平台由美国能源部牵头,旨在整合其下属17个国家实验室、全美的超级计算资源、庞大的联邦科学数据集以及硅谷科技公司的力量。

该平台有明确的量化目标:在十年内使美国科研与创新的生产力和影响力翻一番。其优先聚焦的六大领域,包括:先进制造、生物技术、关键材料、核裂变与聚变能源、量子信息科学、半导体与微电子。

其主要目标之一是加速打造自主实验室等新一代科研基础设施核心价值在于用“AI+自动化变革科研范式:将科学家从重复实验中解放,专注于创造性设计

中国在建设科技强国的关键征程上,也将AI for Science视为国家科研的底层竞争力。

在《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》,将以人工智能引领科研范式变革放在人工智能+”行动的首要位置

《国务院关于深入实施“人工智能+”行动的意见》中,也明确将人工智能+科学技术列为首要重点行动

去年7月,北京发布了全国首个专门针对AI for Science的转向性政策文件,旨在打造国家级的科学智能创新策源地和应用示范区。

与此同时,上海、粤港澳大湾区、合肥等地通过AI+新材料、AI+创新药、AI+生物制造等一系列细分领域的扶持计划,将智能赋能的理念深度融入本地优势科研与产业赛道。

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哪些企业,值得重点关注?

国家层面之外,利用AI加速科学发现,也是顶级AI企业的共同目标。

Google DeepMind已推出多个具有重要意义的科学模型,包括AlphaFold(蛋白质结构)、AlphaGenome(DNA调控)等等。

Google DeepMind的CEO,Demis Hassabis,因其在AI蛋白质结构预测上的贡献获得了2024年诺贝尔化学奖。

基于AlphaFold,他创立了AI制药公司Isomorphic Labs,公司第一款由AI设计的药物将于很快进入临床试验。

Demis Hassabis曾表示,借助AI的力量,人类将在十年内消灭所有疾病。

Anthropic也宣布推出Claude for Life Sciences模型,进军生命科学领域。

目前,Anthropic正在和合作伙伴打造一个基于大模型+AgentSkills+科研知识库+科研工具的科学生态,诺和诺德和赛诺菲已开始试用。

根据智药局统计,去年以来,多家专注于AI for Science的初创公司获得新一轮融资,总额超过8亿美元。

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最为典型的便是Lila Sciences。去年3月,这家公司走出隐匿模式,仅仅半年时间,累计融资达到5.4亿美元,投资者包括英伟达、木头姐ARK Venture Fund、Flagship Pioneering 等知名机构。

公司致力于构建世界上第一个科学超级智能平台,以及应用于生命科学、化学和材料科学的完全自主实验室,最终形成人工智能科学工厂(AISF)。

公司表示,在短短几年的开发中,该平台在医疗、材料、环境等多个领域展示了超越人类和现有AI的性能,包括基因医学产品,发现和验证数百种新型抗体、肽和结合剂、酶催化剂、碳捕剂等。

去年12月,非盈利初创公司FutureHouse宣布拆分Edison Scientific,用于打造全球顶尖的AI科学家,并负责商业化。

此前,FutureHouse推出新一代AI科学家Kosmos,迅速成为海外科研界焦点,号称“目前最强大的AI科学家”。

Kosmos一次运行即可阅读1500篇论文并执行42000行代码,实验结果显示,Kosmos一天就能完成相当于人类六个月的工作量,且近80%的研究结果可复现。

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而在中国,这类公司起步更早,早在数年之前便已布局这一领域,形成了独特的竞争优势。

成立于2015年的晶泰科技与DoveTree签订最终合作协议,将利用其基于“AI+机器人”的端到端人工智能药物发现平台,为DoveTree选定的多个靶点发现和开发小分子及抗体类候选药物,双方合作的最终金额有望高达59.9亿美元。

去年4月,百图生科发布了全球首个AI生命科学基础大模型驱动的生成式发现系统,在生命科学领域的表现中领先于DeepSeek-R1、OpenAI-o1-mini等其他通用AI产品,合作客户包括清华大学生物医学工程学院、中国农业科学院、石药集团等。

不久前,津渡生科宣布完成数千万元天使+轮融资,领投方为红杉中国种子基金。

公司自主研发的一站式生物科学研究平台BioFord™,支持基因组、转录组、蛋白质、RNA三维结构等多模态数据的智能分析,覆盖医学诊断、药物研发、生物制造等多个领域。

—The End—

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