10月20日,Anthropic公布了一项实验:一个内部研究版Claude在64小时里生成318,484个蛋白设计,211个候选送进两家独立实验室实测,17个成功结合蝎毒神经毒素,最强分子达到个位数纳摩尔级的结合亲和力。消息随即刷屏,"Claude设计出抗蝎毒蛋白"成为最热的那句标题。但严格说,目前证明的是"结合"而不是"解毒":这些蛋白尚未通过任何中和毒素或保护动物的实验,Anthropic自己也写明没有做出抗毒血清。这项研究真正值得看懂的是另一件事——一群不懂生物的投资分析师,怎么带着AI把新药研发最前期的环节完整跑了一遍。机器之心Anthropic
为什么选中蝎毒:一个被忽视、又"全靠设计"的题目
发起实验的是美国投资研究机构Citrini Research。五名分析师想验证AI制药到底靠不靠谱,其中三人完全没有科学背景。他们划出20万美元预算,定了三条选题标准:能在试管里快速便宜地验证、瓶颈卡在分子设计上、且属于长期没人投钱的被忽视问题。全球每年超过120万人被蝎子蜇伤、3250多人死亡,受害者多是医疗匮乏地区的儿童,蝎毒中毒因此长期躺在"被忽视的热带病"名单里。候选清单上其实出现过罕见儿童病、艰难梭菌、抗蜱虫方向,最后反复通过筛选的是蝎毒:生物学机制足够成熟,实验室不用新建体系就能告诉团队有没有进展。新智元AnthropicCitrini Research
现主流疗法仍是最古老的制造方式:从蝎子身上采集毒液,用受控剂量对马进行免疫,再从马的血浆中提取、纯化抗体。一批血清耗时数月,只覆盖少数毒素种类,在最需要它的地区往往昂贵且缺货。这次换的思路是从头设计一种小蛋白(minibinder,微型结合蛋白),像量身定做的夹子咬住毒素。蝎毒中的这类神经毒素会结合神经细胞膜上的钠离子通道、搅乱电信号,严重时引发心力衰竭和肺水肿;理论上,抢先占据毒素对接通道的部位,就有可能阻止毒素发挥作用。此前蛇神经毒素已有类似从头设计并保护小鼠的公开研究,而针对蝎毒神经毒素的此类设计,Anthropic表示据其所知尚无报道。新智元Anthropic机器之心
64小时里,Claude具体干了什么
跨界研发的原理,不是大模型自己会算蛋白质,而是Claude成了那个"推进研究的科学家"。任务书要写明研究什么毒素、允许用哪些工具、怎么给候选打分和淘汰,这份约35页的提示几乎全部在Claude协助下写成。任务书之后,计算、筛选与对外沟通的主线就基本交给了模型自己推进。Citrini Research
它在蛋白质结构数据库PDB和AlphaFold数据库里检索五种毒素的结构模板,给每种毒素标出5个关键热点残基,再调用12种专业设计工具批量生成候选,剔除那些长得像毒素或已知蛋白的设计;64小时里共生成31.8万多个候选,并对超过55万组"候选—毒素"复合物的结构做了逐一预测。从收到第一条提示算起,Claude先连续自主运行了24小时,没有人类介入。从第一条提示到第一批设计成型,中间这段决策链路是在人不在场时跑完的。机器之心Anthropic
这轮设计消耗了略超1万小时的H100 GPU算力,Citrini称首个通宵里Claude启动了300多个子Agent、占用300多块并发GPU。计算之外的事务也交给了它:在人类授权和监督下,Claude给合成供应商Twist Bioscience负责采购的科学家起草并发出制造可行性询问邮件,等待回信期间主动暂停了相关设计分支,收到回复后把制造约束纳入考虑继续推进。把"供应商到底造不造得出来"接进设计循环,是这项实验里很实际的一个细节。Citrini Research
人类总共只发出过一条初始提示和四次跟进,Claude直到第三次跟进后才选中后来表现最强的候选Cn2-B1,最终筛定180个值得送测的设计,人类又在它的帮助下补入31个,凑齐211个送测方案。实验数据整理、绘图和报告起草,同样是在人类监督下由Claude完成的。Anthropic新智元
实验室怎么判定"过关"
211个序列的生产与验证分给两家合同研究组织:Adaptyv Bio用无细胞系统表达,Twist Bioscience用人源细胞表达,两套互补的数据互相印证;结合能力用表面等离子共振(SPR)实时测量——把蛋白固定在传感器表面、让毒素流过,得到的解离常数KD越小,咬得越紧。达标门槛设得不低:设计要在两家实验室都命中、每个KD都不松于1微摩尔,还不能在一种无关的人源蛋白CLEC12A上产生信号,用来排除"非特异粘黏";中东毒素LqhIII仅由一家实验室评估。按这套标准,211个设计中17个过关,覆盖五种目标毒素里的四种:墨西哥蝎毒素Cn2有7个,北非的AaH II和AaH I各有4个,中东LqhIII有2个,而针对巴西毒素Ts1的设计没有一个达到最终标准。单毒素类60个设计中11个通过,成功率约18%,这一水平与常见蛋白设计研究基本一致。值得一提的是,这批蛋白设计时没有任何实验室数据回炉,是纯计算一次成型。新智元机器之心
最抢眼的两个候选Cn2-B1和Cn2-B2在两家实验室都表现出较强的结合能力,解离常数KD达到个位数纳摩尔级别。团队还做了一个更关键的竞争实验:先让一种已被证明能在小鼠体内中和Cn2的抗体LR占住毒素,再看AI设计的蛋白还贴不贴得上,结果结合明显受阻,说明两者抓的是相同或相邻的结合位点,而LR覆盖的恰好是毒素对接钠通道的区域。这是目前最接近"它们可能真的能解毒"的证据,但仍只是线索,不是结论。机器之心Anthropic
没证明什么,同样重要
从"夹子"到"血清",几道关键关卡还没走。这些候选蛋白能否保护细胞、保护动物,还没有经过实验确认,目前的结合测试使用的也是实验室制备的重组毒素。按Anthropic的说法,如果推进一个候选,下一步要先确认它能结合从毒液中纯化出的天然毒素,再用膜片钳测钠通道电流验证中和能力,然后才轮到小鼠保护实验。抗体标杆也仍在前头:已有三个抗体或纳米抗体分子对Cn2或AaH II的亲和力报道值低于1纳摩尔,并在小鼠中显示过保护效果——Claude的设计追到了个位数纳摩尔,但还没超越。至于"一把钥匙开五把锁"的通用抗毒设想,最终通过筛选的17个蛋白每个都只被证实能够结合一种毒素,没有任何设计满足同时结合多种毒素的标准,而Claude在任务阶段就提醒过这种目标失败概率很大。想要一把万能钥匙,实验证明目前拿到的仍是一把把专用钥匙。新智元Anthropic机器之心
Anthropic对这项工作的定位是诚实的:对蛇、蝎这类毒液动物,真正的影响要来自解决结合之后那段更长的治疗管线,设计可信结合分子的瓶颈正在消失,难的是把设计变成安全、可负担、能送达患者的药。全部211个设计连同预测结构和实验数据已经在Hugging Face公开,接手者既可以从最强候选继续推进,也从未达标的设计里找问题。两位受邀评议的外部学者——西班牙国家癌症研究中心结构生物学家Susana Vázquez Torres和丹麦技术大学教授Timothy P. Jenkins——给这项工作的评价是"有希望的第一步"。Anthropic
这场跨界的真实门槛
这次实验本身也有可复制性的边界。Citrini披露,他们最初因生物安全顾虑被模型护栏拦下,最终在Anthropic的办公室内、用比公开发布版更先进的内部研究模型当面完成了提示。Anthropic也在8月的前序研究中说明,生命科学任务目前在其最强公开模型上被阻断,科学家访问计划仍在推进中,而那项研究显示Claude面向15个蛋白质靶点设计结合蛋白,其中14个获得了实验验证。Citrini ResearchAnthropic
同一天,OpenAI宣布收购生物医药AI公司Orchestra Bio,并计划将其团队和技术整合进旗下生命科学平台Rosalind。从设计分子到管理药研流程,AI巨头正集体押注生命科学。而对每年120万蝎伤患者来说,这场竞赛能否最终兑现,取决于计算机设计之后的每一轮湿实验。机器之心