AI智能体首次跨实验室协作，组队「抄作业」，论文发不停！科研效率暴增14%

新智元报道

编辑：桃子 定慧

【新智元导读】AI不但能写论文，还能自主进行科研协作，让智能体之间不再是「孤岛」。约翰霍普金斯与ETH Zurich联合推出了自主科研智能体框架AgentRxiv。该框架允许智能体相互上传和检索研究成果，自动积累与迭代已有进展，显著提高研究效率。

试想一下，AI智能体某天帮你自主研究、查文献时，或许每个人科研产出直接起飞。

最近，

但问题来了，现在的AI智能体都在各自为战，无法协作和传承既有的研究成果。

为此，霍普金斯联手ETH Zurich研究人员重磅推出AgentRxiv，一个专为自主研究智能体设计的框架。

它的诞生，就为了让智能体上传、检索，并相互借鉴研究成果。

论文地址：https://agentrxiv.github.io/resources/agentrxiv.pdf

简单来说，AgentRxiv就像是一个「预印本服务器」，不仅允许研究者设定方向，让智能体持续产出论文。

最重要的是，它还能确保每篇新作都建立在以往研究基础之上，实现真正迭代式进步。

经过测试，在数学推理任务中，基于AgentRxiv的智能体在开发全新推理技术时，会参考前人研究报告。

gpt-4o mini准确率从70.2%提升至78.2%，相较基线和思维链分别飙升11.4%、9.7%。

此外，AI智能体在发现最佳算法（SDA）的多项基准测试中，SDA平均提升3.3%准确性。

更值得一提的是，在三个独立实验室通过AgentRxiv共享预印本并行实验中，最优方法准确率高达79.8%，相较基线提升13.7%。

比传统的序列实验，这种协作模式更快速达成关键里程碑，从侧面印证了AgentRxiv在加速研究进程中巨大潜力。

AgentRxiv让智能体从协作中受益

现有的研究框架往往独立运行，生成的研究成果如同一个个「孤岛」，智能体之间被完全「隔离」。 这种隔离限制了科学发现的累积进展和泛化。 在科学研究中，研究成果通常是站在「巨人的肩膀」上基于前人的工作来实现的。 为了让智能体也能从协作共享中受益，需要一种结构化的机制来打通这些「孤岛」。

智能体实验室工作流程，上图图展示了智能体实验室的三个阶段：文献回顾、实验和报告撰写。

人类研究员与AI智能体（例如博士、博士后）及专门工具（mle-solver、paper-solver）合作，将任务自动化并产出高质量的研究成果。

上图中展示了两个独立的自主智能体实验室通过AgentRxiv进行互动过程。

左侧的实验室提交搜索请求，从AgentRxiv检索出相关研究论文；

右侧实验室完成实验后将研究成果上传至AgentRxiv，供其他实验室查阅。

发现推理策略

第一个目标是验证：智能体是否能基于自身过往研究不断优化成果。

首先使用o3-mini（medium）作为LLM后端能力，运行智能体系统产出了N=40篇论文。

在文献综述阶段，智能体可以同时访问AgentRxiv上的5篇论文，和arXiv上的5篇论文。

然后设定一个研究方向：「通过推理与提示工程提升在MATH-500上的准确率」，实验中使用的是OpenAI的gpt-4o mini模型。

从图中可以看出，每篇新论文的产生都带来了准确率的稳步提升。

一开始，gpt-4o mini的基准表现为70.2%。通过一些早期策略，带来小幅提升，达到了71.4%。

随着推理策略不断引入，最终SDA策略将准确率提升到了最高的78.2%。

泛化能力评估：算法能否迁移

进一步评估SDA策略是否能在其他数据集上展现类似效果。

在GPQA（生物/化学/物理研究问答）、MMLU-Pro（跨学科推理）和MedQA（美国医学执照考试）这三个基准上，SDA 均带来了显著提升：

• GPQA：从 36.4% 提升到 38.9%（+6.8%）；

• MMLU-Pro：从 63.1% 提升到 70.8%（+12.2%）；

• MedQA：从 74.9% 提升到 81.6%（+8.9%）；

三项基准平均提升9.3%，与MATH-500上的+11.4%表现接近，说明SDA拥有较强的泛化能力。

研究人员还测试了 SDA 在不同语言模型上的表现，包括：

• Gemini-1.5 Pro；

• Gemini-2.0 Flash；

• DeepSeek-v3；

• gpt-4o；

• gpt-4o mini。

结果显示，SDA在所有模型上都带来了平均+3.3%的性能提升，尤其是在基础表现较差的模型上效果更明显（如gpt-4o mini提升5.9%）。

并行智能体实验室的协作执行
接下来探索多个自主实验室并行运行、并借助AgentRxiv实现研究成果共享的效果。 研究人员初始化了三个配置相同、研究目标一致的Agent Laboratory系统，并行运行。 每个实验室独立完成文献综述、实验设计与论文撰写，同时通过AgentRxiv异步访问其他实验室发布的论文。

一旦某个实验室上传了新的研究成果，其他实验室即可即时获取，并在后续实验中加以利用。

某个实验室在性能上有所突破时，相关论文就会上传到AgentRxiv，供其他实验室查阅、评估和借鉴。

这种并行设置允许多个研究方向同时推进，有望加快发现的速度。

在并行设置下，早期里程碑如达到76.2%的准确率仅需7篇论文，而在顺序设置下则需要 23 篇论文。

并行设计中表现最好的算法比最佳的顺序算法提高了1.6%，并且并行实验的整体平均准确率比顺序运行高出2.4%。

智能体的发现是否是真正的「创新」

尽管已有研究表明LLM能提出创新性的研究想法。 但也有研究指出这些系统存在高比例的「抄袭」问题（最高达 24%）。 然而，AI完全生成的研究成果已经开始被正式学术会议接收。 虽然会议收录不能完全证明内容新颖，但至少说明这些成果足以「看起来像新发现」。 对上述表现最好的论文摘要进行了3个不同查重系统的检测，结果均未发现抄袭痕迹。 研究人员还对这些论文进行人工检查，发现高表现算法确实包含一定创新，但很多是对已有技术的「变种」或「组合」，而非完全原创。 比如上述智能体实验室在开发SDA时，确实参考了许多相关研究。 这也表明：虽然SDA在实现与整合上具备一定新意，但是否构成「实质性原创」，在快速发展的领域中难以一锤定音。 因此未来仍需进行大规模的系统性研究。

作者介绍

Samuel Schmidgall

Samuel Schmidgall是约翰霍普金斯大学电子与计算机工程系的二年级博士生，同时也是Google Deepmind医疗AI 团队的研究员。

Samuel Schmidgall之前在2024年夏天是斯坦福大学医疗AI的实习生，在2024年秋天是AMD Gen AI团队的实习生。

Michael Moor

Michael Moor是一名医学博士和哲学博士，研究领域是医疗保健领域的机器学习。

自2024年末起，被任命为位于巴塞尔的苏黎世联邦理工学院（D-BSSE）的医学人工智能方向的终身教职助理教授。

在此之前，Michael Moor在斯坦福大学计算机科学系与Jure Leskovec教授一起做了博士后研究。

研究重点是开发和评估大规模医疗基础模型，最终目标是解锁适用于医疗AI的通用模型。

参考资料：

https://x.com/SRSchmidgall/status/1904172864355410065

https://agentrxiv.github.io/

https://arxiv.org/pdf/2503.18102