AI co-scientist – 谷歌推出多智能体协作的 AI 科研助手

AI co-scientist是什么

AI co-scientist 是谷歌推出的多智能体AI系统，作为虚拟科研机器人，协助科研人员搞定各种繁琐的科研任务，包括科研选题、文献检索和实验设计。AI co-scientist 基于Gemini 2.0 赋能，用生成、反思、排序、进化等多个智能体协同工作，模拟科学研究全流程。系统能理解科研目标，生成创新假设和研究方案，基于“测试时间计算”提升推理能力。AI co-scientist在药物重定向、靶点发现和抗生素耐药性机制等领域取得初步成果，展现加速科学发现的潜力。

AI co-scientist的主要功能

• 理解科研目标：科学家基于自然语言向系统描述研究目标，系统理解生成相关的研究假设和实验方案。
• 生成创新假设：系统基于文献探索和模拟科学辩论，生成新颖的研究假设。
• 实验设计：系统提出详细的实验方案，包括实验步骤、预期结果和验证方法，评估可行性。
• 自我优化：系统基于“假设锦标赛”和进化过程，不断优化假设的质量。
• 文献综述与整合：系统快速回顾和总结相关文献，整合已有研究成果，为新的研究方向提供支持。

AI co-scientist的技术原理

• 多智能体架构：系统由多个智能体组成，包括生成智能体（Generation Agent）、反思智能体（Reflection Agent）、排名智能体（Ranking Agent）、进化智能体（Evolution Agent）、邻近性检查智能体（Proximity Check Agent）和元评审智能体（Meta-Review Agent）。智能体各司其职，协同完成复杂的科学推理任务。
• 测试时间计算：系统在推理过程中动态分配计算资源，基于扩展推理时间增强其推理能力。
• Elo评分机制：系统用Elo评分机制自动评估生成的假设和研究方案的质量。Elo评分越高，假设的质量越高。
• 模拟科学方法：系统模拟科学研究的全流程（包括假设生成、验证、改进等步骤）生成高质量的研究方案。设计灵感来源于科学研究中的“假设-验证”循环。
• 自然语言处理：系统基于 Gemini 2.0，理解和生成自然语言，科学家用自然的方式与系统交互，描述研究目标、提供反馈或接收系统输出。
• 工具集成与扩展：系统与外部工具（如文献数据库、专业AI模型等）集成，利用外部工具扩展其能力，例如通过AlphaFold验证蛋白质结构设计。

AI co-scientist的项目地址

• 项目官网：https://research.google/blog/accelerating-scientific-breakthroughs-with-an-ai-co-scientist/
• 技术论文：https://storage.googleapis.com/coscientist_paper/ai_coscientist.pdf
• 申请体验：https://docs.google.com/forms/d/e/viewform

AI co-scientist的应用场景

• 药物重定向：快速找到现有药物的新用途，如为急性髓系白血病（AML）找到新药，节省研发时间和成本。
• 靶点发现：识别新的治疗靶点，例如在肝纤维化研究中提出新的表观遗传靶点，助力新药开发。
• 耐药性机制研究：探索细菌耐药性机制，如提出噬菌体诱导染色体岛的相互作用假设，为抗菌策略提供新思路。
• 实验设计：为生物医学研究生成创新假设和详细实验方案，提高研究效率。
• 跨学科研究：整合多领域知识，打破学科壁垒，加速复杂疾病的跨学科研究。