GPT发布AI原创研究成果

GPT发布AI原创研究成果

AI实现药物全自动研发,还远吗?

啥?药物研发也能「全自动」了?

最近,OpenAI和Molecule.one联合发布了一个新成果:

GPT-5.4在近乎自主的条件下,改进了药物合成里一个常用反应。

而且还提出了一个化学家都觉得意外的方案。

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AI震惊人类,这也不是头一回了哈。

不过终于是震惊到化学领域了。

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这次出主意、定方案、决定下一步该试什么的,是AI。

动手做实验、把关、亲手复现的,还是人。

Molecule.one的CTO Stanisław Jastrzębski表示,这是有机化学领域首个AI近乎自主完成的发现

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合成一直是药物发现的一个大瓶颈。

做小分子药,绕不开有机合成。一个反应好不好用,关键看它能不能在各种不同的原料上稳定地搭出同一种化学键。

要是产率太低、副产物太多,化学家可能就得放弃一个本来很有希望的分子,或者花大力气另找路线。

说到底,科学家只能去测那些自己造得出来的分子。

这次GPT-5.4改进的,是Chan–Lam偶联

这是化学家常用来搭碳氮键的一个反应,而碳氮键在药物里到处都是。

麻烦在于,这个反应不是对所有分子都好使,尤其是拿伯磺酰胺和硼酸去偶联,历来产率都很低。

偏偏磺酰胺这一族又很重要,抗癌药、抗菌药、利尿剂里都有它的身影。

所以如果能把这个又难又有用的反应做得更可靠,就等于给药化学家多开了一条造分子的路。

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那么,OpenAI是怎么做的呢?

他们把GPT-5.4接到了Molecule.one的Maria身上。

Maria是一套化学AI agent,后面连着一个能自动跑实验的高通量实验室。

研究团队给系统下了个很开放的目标:去改进某一类重要反应。

至于怎么改、改哪个,全部自己看着办。

于是!系统就开始自己跑了。

它生成研究方案、设计并执行实验、分析实验数据,再据此提出下一轮该做什么。

那么,人负责干什么呢?

科学家写了引导和打分用的prompt,让GPT-5.4生成并排序了数千个研究方案,然后从系统排名最高的一小撮里,挑了四个真正送进实验室。

Maria再把选中的高层计划翻译成详细的实验指令,跑出成千上万次高通量实验,分析原始数据,把结构化结果回传给GPT-5.4。

四个方案里,编号OAI-M1-03提出了一个最意想不到的解法

GPT-5.4自己认定,伯磺酰胺是个又难又有价值的底物类别,然后提出:

用TEMPO这类温和的氧化剂当添加剂,也许能改善这个反应

这个建议一出来,连人类化学家都震惊了。

而在随后的测试中,十种氧化剂里也正是TEMPO跑了出来。

后续实验里系统还发现,TEMPO可以换成便宜得多的类似物4-hydroxy-TEMPO,性能几乎不打折。

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By the way,这整个过程里人类做的最大一次干预,是叫停了用DMSO当溶剂。

因为化学家担心它会和用作对照的强氧化剂起反应。

可以放心,这种活,目前还是得人盯着。

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有了AI的加持,效果怎么样呢?

OpenAI表示,在优化后的条件下,所测试的硼酸里有88%产率提升,磺酰胺里有83%提升。

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平均产率从16.6%涨到25.2%,产率超过30%的反应占比,从15.6%提到了37.5%。

但更加惊人的是AI的实验量,两轮下来Maria一共跑了10080个反应

这比一个化学家每天做三个、连做十年还要多。

此外,人类化学家还手工验证了其中一批代表性反应。

结果发现,14对底物里有11对产率确实提高了,其中八对涨了两倍以上。

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整个实验过程历时三个月,从3月4日的第一个prompt,到6月4日把OAI-M1-03的结果交给外部专家。

其中有2个半月在做实验,最后半个多月是人类化学家撰写结果。

虽然这是一个早期案例,不过足以说明当下的前沿模型已经能够支持大部分的科学研究:

包括审查研究、提出假设、设计实验、解释数据,以及发现人类专家可以验证的成果。

但OpenAI表示,这还不算AI全自动药物研发

他们明确把这套流程描述为「近乎自主」而不是「完全自主」,理由是人类化学家始终在做重要决策

模型负责提出关键的研究想法,人则提供高层引导和判断、纠正实验细节、帮着备料配试剂,还亲手重复了关键实验。

在整个过程中,人的判断仍然是不可或缺的。

不过…AI虽然还没法独自跑完一个研究,但它已经能决定下一步试什么。

那么,AI实现药物全自动研发,还远吗?

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客观来看,这次尝试展示了AI在化学假设生成和实验调度上的巨大潜力,但距离“全自动”仍有几道坎:人类对溶剂安全性的干预、对底物普适性的手动验证,都说明目前的AI还缺少化学常识的“物理直觉”。不过,当实验通量从几千次跃升至十万次级别时,AI的试错效率已远超人类团队。未来,若能将AI的探索能力与自动化实验室的闭环整合得更紧密,药物研发的范式可能被彻底改写。

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