2025世界人工智能大會開幕前夕，上海人工智能實驗室上線了“書生”科學發現平臺（Intern-Discovery），邀請物理、化學、材料、生物、地球等各個學科的科研人員試用，實現科學研究與人工智能的雙向奔赴。

“我們希望通過體系化的AI賦能，為科學研究提供‘革命的工具’，推動科研范式變革。”上海人工智能實驗室青年科學家白磊說。

這個平臺采用“通專融合”開發思路，以“書生”大模型為通用基座，搭載了200多個用于專業領域研究的智能體。科研人員可調用各個智能體，讓這些AI助手從科學大數據中識別潛在科學規律，開展跨學科的知識發現和技術創新研究。近日，臨港實驗室借助這個平臺的多智能體系統，發現了肝癌和結直腸癌治療新靶點。

“三元論”推動科研范式變革

隨著深度學習和大模型興起，科學界已發生“工具的革命”，人工智能在多個領域推動了單點突破。如何在此基礎上，實現科學發現的群體智能涌現？上海人工智能實驗室主任、首席科學家周伯文提出了“三元論”理念：科學研究是研究者、研究工具和研究對象三大要素的總和，三者構成動態系統，而非孤立節點。通過人工智能促進三者相互作用、協同演進和螺旋式上升，將創造出“革命的工具”，推動科研范式變革。

科學研究“三元論”示意圖。

基于這個理念，白磊博士帶領團隊，在“書生”科學發現平臺上系統性整合了科學數據、智能體、算力和實驗設備，讓平臺覆蓋“數據分析—假設提出—實驗設計—實驗驗證”這一完整的科研流程，助力研究者、研究工具和研究對象三者能力的全面提升、協同演進。

打開平臺網站，記者看到一個“科研問答”對話框。科研人員輸入各種問題后，都會得到專業解答，降低了跨領域研究的門檻。除了問答，用戶可選擇“論文元分析”，用來解讀科研論文；也可調用 “化學科研助手”“虛擬生物實驗室”“地球科學家”等眾多智能體，它們都是某個領域的專業AI助手。

對科學智能來說，大數據是不可或缺的原料。在平臺網站的“科學數據廣場”，用戶無須下載，就能使用200多個專業數據集，數據總量達PB級。它們均精選自各學科高頻使用的權威資源，如生命科學的PDB數據庫、AlphaFold蛋白數據庫、地球科學的ERA5數據集等。

為了讓AI賦能完整的科研流程，上海人工智能實驗室還將復旦大學、上海交通大學、清華大學等高校院所的實驗設備連接到平臺上。為此，他們開發了科學智能上下文協議，已接入百余種廠商設備標準接口，覆蓋生物、化學、材料等學科。“科學發現平臺用戶可遠程調用第三方機構的實驗設備，并通過智能體自動調度實驗流程并分析結果，獲得的實驗數據會實時反饋給大模型，實現科研資源的共享和任務協同。”白磊告訴記者。

“科學數據廣場”開放了200多個專業數據集。

“元生”能自主發現新藥靶點

目前，平臺搭載的多智能體框架已助力科研團隊取得了創新成果。憑借這個框架的深度研究能力，上海人工智能實驗室與臨港實驗室、上海交通大學、復旦大學等機構緊密協作，構建了多智能體虛擬疾病生物學家系統“元生”（OriGene）。它可協調多個專業智能體，對多組學信息、臨床數據和文獻專利證據等多模態數據進行推理，從而系統性、大規模地識別疾病治療新靶點。

靶點發現是藥物研發的源頭活水，其治療潛力和可轉化性在很大程度上決定了后續漫長研發的成敗。近年來，全球超過90%的候選藥物在臨床試驗中折戟，其中近半數失敗可追溯至靶點選擇的初始缺陷，或生物學機制證據不足，或成藥路徑存在瓶頸。

可否讓AI助手提高靶點的質量？上海兩大實驗室聯手高水平大學，以疾病生物學家的思維模式和分析方法為設計理念，構建了一個多智能體協同決策架構。它包含任務協調器、策略規劃器、科學推理器和批判驗證器等多個智能體，可自主完成“靶點假設生成—臨床轉化評估”這一閉環決策。

近日，“元生”研發團隊與復旦大學附屬中山醫院合作，圍繞肝癌、結直腸癌兩種疾病類型，測試了它尋找原創靶點的能力。

在肝癌治療研究中，“元生”系統通過多組學數據智能挖掘，鎖定G蛋白偶聯受體GPR160為關鍵靶標，隨后自主完成了全鏈條驗證：臨床數據分析顯示，GPR160在肝癌組織的表達量較正常肝組織提升，且高表達患者無復發生存率顯著降低；驗證實驗顯示，這個靶點的小分子抑制劑對Huh-7細胞系具有強效抑制作用；實驗還顯示，該靶點阻斷可激活T細胞免疫應答，具有“直接殺傷+免疫調節”雙效機制，為肝癌精準治療開辟了新路徑。目前，研究團隊已在3例患者來源腫瘤片段模型、12例患者來源類器官中觀察到顯著的抑瘤效果。

針對結直腸癌，“元生”從多個競爭靶點中優選出精氨酸酶ARG2，并完成了從分子機制到臨床模型的自主驗證，在4例轉移性患者來源類器官模型中觀察到強效的抑瘤響應。

這兩項研究表明，“元生”系統已具備發現原創靶點的能力。在其他科研領域，“書生”科學發現平臺搭載的智能體也嶄露頭角。比如在超導材料領域，中國科學院物理研究所與上海人工智能實驗室合作，用智能體優化了高溫超導材料制備工藝，使材料的穩定性和電流密度顯著提高。可以預見，隨著平臺用戶增加和智能體技術迭代，“書生”將幫助科學家收獲越來越多的創新成果。

原標題：《助力肝癌和腸癌治療新靶點發現，上海AI實驗室上線“書生”科學發現平臺》

欄目主編：黃海華

作者：解放日報 俞陶然 實習生 陸天添