用“协作者科学家”加速科学发现

科学研究的核心环节之一是科学家针对复杂问题提出新颖假说，并通过严谨实验加以验证。为辅助这一过程，研究人员开发了名为‘协同科学家’（Co-Scientist）的多智能体人工智能系统，其底层基于Gemini大模型，专为结构化科学思维和假说生成而设计。该系统能根据研究人员的具体目标和已有科学证据，自动构建具有可证伪性、且真正新颖的研究假说，供后续实验检验。系统采用多智能体协同架构：各智能体持续生成假说、相互批判并迭代优化，且整个过程可通过增加推理时计算资源（test-time compute）来加速提升。关键技术贡献包括两点：一是设计了支持异步任务执行的多智能体框架，使计算资源可灵活扩展；二是引入‘锦标赛式演化’机制，让假说在多轮竞争与筛选中自主进化、不断提升质量。自动化评估表明，随着推理时计算量增加，所生成假说的质量持续提升。虽然该系统具备通用性，但研究团队重点在三个生物医学领域进行了验证：老药新用（drug repurposing）、新靶点发现（novel target discovery）以及耐药机制解析（mechanisms of anti-microbial resistance）。具体案例中，Co-Scientist成功识别出治疗急性髓系白血病（AML）的多个潜在老药新用候选药物及协同用药组合，相关预测结果已通过体外细胞实验得到证实。这些真实世界的成功应用表明，Co-Scientist不仅能切实辅助科学家产出原创知识，更有望推动科研范式变革，开启‘AI赋能科学家’的新时代。