Anthropic人工智能揭示具备CRISPR样重复序列的ART酶系统

人工智能开发机构Anthropic宣布发现了一种此前未被表征的生物学机制，命名为阵列关联逆转录酶（array-associated reverse transcriptases，简称ART）。该系统由该公司旗下的Claude模型驱动的计算分析所揭示，并在其位于旧金山湾区的湿实验室内完成验证。ART系统在结构上与CRISPR高度相似，后者是已被广泛应用于基因组编辑的病毒防御机制。该成果标志着Anthropic于2026年春季成立的生命科学专项研究团队发布的首项科研产出，该团队旨在探索基础生物学并加速研发流程。

根据该公司披露的细节，这一发现是通过部署自主AI工作流对庞大的公共基因组序列数据库进行筛选而实现的。Claude并未仅仅作为代码辅助工具或文献总结工具运行，而是扮演了探索性智能体的角色，对未注释的遗传物质进行扫描，针对未表征的蛋白质家族提出假设，并筛选出生物学异常现象以供人类科学家进行实验验证。

由950个AI智能体协同驱动的计算筛选流程

整个发现工作流依托约950个Claude智能体在21小时内并行协同处理约2.1亿个token。Anthropic科学家通过提示词指引模型在庞大的序列数据库中探索新型逆转录酶——即负责将RNA转录为DNA的酶类，这类酶通常在微生物防御机制中发挥关键作用。模型收集了超过20万种逆转录酶，筛选出3500个候选系统，并最终将目标收窄至20个最引人注目的候选对象，同时为每个对象整理了供人类阅读的研究档案。

在此过程中，一个智能体在巨型噬菌体（一种感染细菌的大型病毒）的基因组中识别出一种不寻常的逆转录酶。尽管该特定酶的存在此前已在学术数据库中有所记录，但Claude检测到了与之相邻的非编码、等距串联DNA重复序列阵列，以及一个编码未知功能附属蛋白的伴随基因。这一架构布局直接呼应了CRISPR阵列的结构，CRISPR阵列储存着细菌酶用于识别和切割特定遗传靶标的序列。

这是AI智能体如何为生物学发现作出贡献的一个令人振奋的范例。识别出与逆转录酶相关的RNA重复序列阵列确实非常引人入胜，值得展开进一步研究。我希望这项工作能鼓励更多科学家探索AI如何为自身研究提供支持。

已获实验验证的内容与尚待证明的未知领域

Anthropic强调，人类干预在整个发现流程中始终至关重要。虽然Claude负责提出假设并执行数字化基因组挖掘，但物理实验室测试完全由人类研究人员执行。实验室团队在生物安全一级（BSL-1）和生物安全二级（BSL-2）防护协议下运作，未涉及人类病原体，在标准实验室细菌菌株中表达了相关蛋白质，并完成了初步的生化与结构表征。

• 已确认的结构特征：ART系统由一个逆转录酶、一个相邻的附属蛋白以及一组等距排列的非编码DNA重复序列阵列组成。
• 已证实的来源背景：该遗传结构位于噬菌体基因组中，而非细胞宿主生物体内。
• 未知的生物学功能：研究人员尚未确定ART在噬菌体感染周期中的主要自然作用机制。
• 尚不确定的实际应用价值：目前尚不清楚ART能否被改造为类似CRISPR的可编程分子工具，以用于基因编辑或生物技术领域。

Anthropic首席执行官达里奥·阿莫代伊（Dario Amodei）在社交媒体上承认，这一发现建立在现有开放科学成果的基础之上，并指出斯坦福大学（Stanford University）的研究人员此前曾发现过一个与Claude所分析系统具有相似性的系统。更广泛的学术界努力——包括加利福尼亚大学旧金山分校（UCSF）的酶生成研究以及谷歌AlphaFold的蛋白质预测——反映出机器学习在分子生物学领域日益扩大的全行业应用。

对生物技术与组织科研工作流程的启示

在Anthropic拓展药物研发领域并筹备未来首次公开募股（IPO）的背景下，伴随公开预印本发布的这批成果旨在展示Claude的实证能力。尽管外界将其与CRISPR相提并论，但科学界仍需进行独立验证，以确认ART是否具备适用于合成生物学、诊断学或治疗干预的催化特性。

对于生命科学企业和学术研究机构而言，这一进展展示了将大规模LLM智能体整合至早期生物信息学流程的可行范式。通过将海量数据分拣、比较基因组挖掘以及假设生成委托给自主模型，各机构可以将初步筛选周期从数月缩短至数天。然而，要实现可落地的实际成果，仍需严格的湿实验室基础设施、严密的生物安全控制以及人类监督，以便在投入重大临床或运营资源之前，对计算生成的候选对象进行严谨验证。