如果让人类研究人员逐项分析一份覆盖整个小鼠大脑的CRISPR图谱,并检索相关文献为每个变化找解释,需要多久?研究团队的估计是数月到一年。而在OpenAI与PerturbAI、斯克里普斯研究所(Scripps Research)的合作中,数千个AI智能体完成同等工作,只用了32分钟。
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这项研究使用的模型是专为生命科学研究设计的GPT-Rosalind。分析对象是一份覆盖整个小鼠大脑的CRISPR图谱,记录了不同基因受到干预后各类脑细胞产生的变化,用于了解基因功能及其与疾病的潜在联系。相关介绍由OpenAI于10月21日发布。
速度来自架构。研究团队采用分布式AI智能体方案,把大量分析任务拆分后并行执行:每个智能体负责一种基因干预,分析相关细胞的反应,同时检索科学文献,为观察到的变化寻找可能的生物学解释。各智能体的报告最终被整合成一份名为“Reasoning Atlas”的推理图谱,把基因、细胞变化、参考文献和潜在作用机制关联起来。
分布式智能体复现了已有研究中的部分结论,也提出了值得进一步验证的线索。其中一条涉及Tsc1和Tsc2——这两个基因共同参与调控细胞生长、代谢等过程。研究发现,在小脑部分神经元中,干预Tsc2会改变多种与神经元通信有关的基因表达,而干预Tsc1并未产生同等程度的变化。这一差异可能有助于理解结节性硬化症相关的脑部异常。
另一条线索指向与神经退行性疾病有关的DCTN1基因。干预该基因后,部分与胆固醇合成有关的基因表达水平上升。AI智能体把这一现象与既有文献中有关胆固醇运输异常的研究联系起来,并提出一个待验证的问题:DCTN1功能异常是否会影响神经元内部的胆固醇分布,并进一步参与神经退行性变化。
研究团队还对分布式智能体与单个智能体做了盲测比较,结果差距明显:
- 在20组配对报告中,生物学专家在75%的评审中更倾向于分布式智能体生成的报告;
- 单个智能体的报告获得16.7%的评审偏好;
- 其余8.3%的评审结果为平局。
文献检索能力的差距同样被量化。研究人员称,随着分析任务规模扩大,分布式架构能检索和引用更多科学文献。在最大规模的测试中,分布式智能体引用了700多篇文献,单个智能体仅引用11篇。
相关研究论文已于2026年10月16日发布在bioRxiv预印本平台,目前尚未经过同行评审。研究团队强调,AI提出的生物学联系和作用机制仍属于有待验证的研究假设,后续仍需通过实验确认。相关推理图谱、分析流程和代码已向研究人员开放,可用于探索基因干预结果、比较不同细胞类型的反应,并筛选值得优先开展实验的研究方向。
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