
AI在生物学领域的发展困境
当前,Coding Agents在软件工程领域发展迅猛,科学家们期望AI智能体也能以同样速度攻克药物设计、病毒监控与生物学建模的难关。然而,AI在生物学领域的发展比编程领域慢得多。
阻碍生物学AI Agent爆发的瓶颈
近日,Anthropic发表新科学博客《为生物学智能体铺平道路》,文章指出,阻碍生物学AI Agent爆发的瓶颈不在于大模型底座的推理能力,而在于人类现有的生物学数据基础设施落后。文章由生物学家与机器学习研究员Laura Luebbert撰写,有意思的是,这篇博客在Karpathy官宣加入Anthropic之前一周就完成了,因部分内容涉及Karpathy,还曾担心Anthropic会觉得「Karpathy味」太重,没想到同一天Anthropic就官宣了。
现有生物数据基础设施对Agent的挑战
作者用开车穿过老城类比让AI Agent操作生物数据基础设施,老城虽美但布局不利于现代车辆通行,对应生物数据领域的各种特有的文件格式、分散的数据库和一次性的检索脚本。相比之下,软件基础设施天然适合Agent使用,所以Coding Agent发展速度明显快于生物学Agent。软件领域有结构化数字工作流和可靠接口,而计算生物学的数据检索和验证基础设施脆弱、异构且依赖具体流程,操作工具定制化且只适用于特定领域或假设。此外,软件能给出易测试结果,而生物学中简单、可验证且有意义的奖励信号不多,生物学Agent缺少支持生物数据查询的确定性执行层。在生物学和科学工作流中,小错误可能带来严重后果,所以若希望Agent帮助科学发现,需建设生物数据基础设施。
Karpathy的「吐槽」与生物学Agent的共同问题
作者认为,Agent需求与人类构建的工具错配并非生物学领域独有,只要把Agent放进围绕人类使用习惯设计的环境,就会出现类似摩擦。几个月前,Karpathy在演讲中吐槽用Vibe Coding写小型Web应用时,身份验证、支付、部署等环节花了一周时间在浏览器后台点击,感慨代码是最容易的部分,大部分工作靠点击完成,结论是必须为Agent重新构建流程。这也是生物学研究人员长期面对的痛点。
病毒学里的「点击税」
早在AI Agent出现之前,计算生物学家和遗传学家就开发传统计算生物学工具,如Biopython、BioPerl等,试图把生物数据从浏览器界面解放出来。但生物数据像混乱的道路网络,不存放在统一数据库,也无统一接口。病毒学是难度较高的场景,很多研究工作流第一步是从NCBI Virus中检索序列,而检索流程背后隐藏大量专家知识,用户需在网页界面手动复现复杂筛选条件,这就是Karpathy抱怨的「浏览器点击式工作流」。以2026年5月中旬刚果暴发的Bundibugyo埃博拉病毒疫情为例,一线研究人员测序出病毒基因组后,公共卫生官员需回答新毒株变异情况、诊断试剂盒检测准确性、现有抗体药物和疗法有效性等问题,而分析第一步是将新基因组与NCBI Virus数据库的历史数据比对,但构建对照数据集的过滤条件复杂,研究人员需在Web界面手动勾选过滤器,这对人类枯燥,对AI Agent更是灾难。
Agent检索的不稳定问题
为理解Agent和数据库的鸿沟,研究团队构建基准测试VirBench,包含120个真实风格的病毒序列查询任务,覆盖40种病原体,配有人工验证的标准答案。任务来自实际场景,如要求Agent从NCBI检索特定条件的Zaire ebolavirus序列。当Agent独立完成查询时,结果差异大,Claude Sonnet 4、Claude Opus 4.7等模型的平均准确率从16.9%到91.3%不等,且同一个模型在相同问题上重复运行结果不稳定。这种不稳定会影响下游分析,如构建系统发育树推断疫情中病毒样本关系时,Sonnet 4检索的部分数据集不完整,影响最近共同祖先时间的推断;在抗体疗法研究中,Sonnet 4三次运行给出不同结果,说明检索细节小差异可能改变生物学结论,Agent缺少可操作、可验证、可重复的路径。
gget virus:解决检索问题的工具
为解决问题,研究团队和NCBI研究人员合作开发gget virus,目标是把病毒数据检索变成Agent和人类可直接调用的稳定工具。实际情况复杂,NCBI Virus覆盖多个底层资源,一个查询需从多个地方拼接信息。gget virus需协调不同API,判断筛选条件完成方式,处理批量检索,确保大规模数据集完整取回,还会处理依赖其他数据库补充信息的筛选条件,最终输出标准化结果并带有详细日志。加入gget virus后,所有Agent的准确率提升到90%以上,GPT - 5.5最高达到99.7%,多次运行波动基本消失,不同模型性能差距缩小,说明确定性检索层让模型选择不那么关键。
科学Agent需要可靠底座
作者强调,模型在生成假设等方面应有创造力,但支撑创造力的底层部分必须稳定、确定、可复现。gget virus只是例子,未来更大方向是为生物数据构建「上下文引擎」,类似探索已出现在ToolUniverse、Edison Scientific的Robin、Biomni等生物医学Agent系统中。作者也承认,未来Agent可能变得足够强,gget virus这类工具也许不再必要,但即便Agent能处理,日常科研工作中这种方式仍可能存在成本高、速度慢、难审计等问题。而且,建设生物数据库时必须考虑Agent,面向规模化使用设计。那么,未来生物数据基础设施能否满足Agent的需求,真正推动生物学研究的发展呢?
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