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优化“作坊型”科研模式,探索科研“逆向设计与自主发现”能力 ——北京大学深圳研究生院联合百度智能云上线 “AI4S LAB”

2025年09月05日 15:49  |  来源:人民政协网 分享到: 

人民政协网9月5日电  近日,北京大学深圳研究生院与百度智能云联合宣布,双方携手打造的“一站式”数智化生命科学研究平台——AI4S LAB正式上线。据了解,该平台深度整合算力、数据、模型、实验四大要素,开发多智能体协同系统,为科研工作者带来“AI驱动、干湿闭环、全链数智”的云端科研体验,极大提升科研效能与创新能力。

长期以来,“作坊型”科研模式在生命科学传统科研体系中占据主导地位,研究团队虽能自给自足,但超过80%的时间都耗费在重复性高、创造性低的实验操作与数据整理工作中,研发周期长、效率低下。尽管AI与科学研究的深度融合已展现出巨大潜力,但实践中也逐渐暴露出学科认知壁垒、数据断层以及技术代差这三大新挑战。

为突破科研效率瓶颈,跨越智能化鸿沟,北京大学深圳研究生院(PKUSZ)宣布启动一项前瞻性的数智化平台型研究模式,旨在探索并实现科学研究的“逆向设计与自主发现”能力。通过与百度智能云的深度合作,双方共同打造了“AI4S LAB”云上科研平台。

AI4S LAB数智化支撑生态建设包括:算力方面,配备可伸缩的高性能计算集群,搭载面向科学智能需求的超智融合算力调度系统;模型方面,基于百度智能云千帆大模型平台开私有化模型与数据管理能力,为AI4S LAB提供了Agent开发所模型、Agent编排、数据和定制化服务,匹配一站式模型效果调优工具链,为平台提供模型纳管、精调与推理支持,尤其是生物领域大语言的场景化适配与调用,具有卓越的模型推理托管能力,在配备超10个可直接使用的通用与生命科学垂直领域代表性模型的同时,还支持各类主流推理框架和模型的自定义导入与部署,为科研工作者提供了高度灵活的开发环境;数据方面,配备超15个专业数据集,提供开放共享且持续产生新数据的知识平台,提供高效数据管理功能、智能可视化数据分析工具;实验环节,集成超过22台套的先进高通量、自动化、自迭代智能实验设备,面向生命合成领域,提供工程菌株构建与优化,蛋白表达与酶工程,代谢工程与调控,非天然氨基酸整合,成噬菌体开发等多场景提供高效科研服务。

北京大学深圳研究生院自主研发的AI4S原生多智能体系统——BIOMA,是平台全链路智能化实现的核心,提供高效协同的云化研究能力,涵盖了从理论预测、实验设计、自动化执行到数据分析与迭代的各个环节,助力科研人员突破传统研究的时空限制。

BIOMA多智能体系统的强大能力包括:逆向智能设计,从期望的功能或性能指标出发,智能设计全新的实验方案与材料;智能创制与表征,自动化地执行复杂的实验流程,并对结果进行精确表征;科研数据智能分析与迭代,对海量实验数据进行深度分析,并基于分析结果自主优化后续实验方案。

值得一提的是,BIOMA多智能体系统由一系列功能协同的智能体构成,每个智能体在科研流程中扮演着关键角色。

理论科学家智能体(PredAgent),在理论预测阶段,解析科研人员以自然语言输入的研究构想,并即时调用全球前沿的预测模型和工具进行模拟与计算。极大地提升了理论设计的效率,更通过算法优化增强了预测的准确性,为后续的实验研究奠定坚实理论基础。

实验规划师智能体(ProAgent),具备自主生成完整、可执行的标准化实验方案的能力。在干湿闭环验证阶段,通过与研究人员的多轮交互,精确提炼并完善湿实验方案的每一个细节,包括试剂选择、参数设定以及仪器调配等,从而构建出逻辑严谨、操作性强的实验流程。

智能实验室自动化被《自然》期刊列为“2025年值得关注的七大技术”之首。实验室指挥官智能体(OperAgent),负责在实验执行阶段,将ProAgent生成的复杂实验方案转化为机器可精确执行的指令。通过对实验室超22台自动化设备的多线程精准调度与协同控制,成功打造7x24小时不间断运行的“黑灯实验室”,实现了真正意义上的无人化、自动化实验流程。

数据分析师智能体(ComAgent),致力于构建一个一体化的科研数据生态系统,提供丰富的数据分析工具与可视化图表,同时基于设定的关键性能指标,对实验数据进行深度挖掘与洞察。通过自主分析,ComAgent生成富有洞见的优化建议,并自动规划下一轮的实验方案,从而形成可持续进化的科研闭环,加速科学发现进程。(崔吕萍)

编辑:马嘉悦