通过合作科学家加速科学发现

《Nature》：Accelerating scientific discovery with Co-Scientist

　　

摘要

科学发现是由科学家针对复杂问题提出新假设并经过严格实验验证推动的。为了完善这一过程，我们开发了Co-Scientist，这是一个基于Gemini构建的多智能体AI系统，用于辅助结构化的科学思维和假设生成。Co-Scientist旨在帮助科学家发现新的原创知识。根据研究目标和现有的科学证据，该系统能够提出具有创新性的研究假设以供实验验证。该系统的设计特点包括：（1）采用异步任务执行框架的多智能体架构，以实现灵活的计算扩展；（2）通过竞赛机制不断优化假设生成过程。自动化评估表明，随着计算资源的增加，假设的质量持续提升。虽然该系统具有通用性，但我们主要将其应用于三个生物医学领域：药物再利用、新靶点发现¹以及抗菌素耐药性机制的解释²。具体而言，Co-Scientist帮助识别了可用于急性髓系白血病的新药物再利用候选方案和协同治疗组合，并通过体外实验验证了这些方案的有效性。这些实际应用案例展示了Co-Scientist在加速科学发现方面的潜力，预示着人工智能赋能科学家的新时代的到来。