（來源：麻省理工科技評論）

多家初創(chuàng)企業(yè)與高校正在研發(fā)能自主在實(shí)驗(yàn)室中開展實(shí)驗(yàn)的“AI 科學(xué)家”，相關(guān)成果涵蓋機(jī)器人生物學(xué)家與機(jī)器人化學(xué)家等領(lǐng)域。這些機(jī)構(gòu)近期獲得了英國政府突破性研發(fā)項(xiàng)目資助機(jī)構(gòu)的額外資金支持。

該競賽由英國先進(jìn)研究與發(fā)明署（ARIA）發(fā)起，從中可以直觀地看到該領(lǐng)域的進(jìn)展速度。該機(jī)構(gòu)共收到 245 份提案，均來自已在開發(fā)相關(guān)工具的研究團(tuán)隊(duì)，這些工具能逐步推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室工作的自動(dòng)化。

ARIA 將 AI 科學(xué)家定義為一種能夠運(yùn)行完整科研流程的系統(tǒng)，它可以提出假設(shè)，設(shè)計(jì)并執(zhí)行實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這些假設(shè)，并對結(jié)果進(jìn)行分析。在許多情況下，系統(tǒng)還會將實(shí)驗(yàn)結(jié)果反饋給自身，不斷重復(fù)這一循環(huán)，而人類科學(xué)家則轉(zhuǎn)變?yōu)楸O(jiān)督者，負(fù)責(zé)提出最初的研究問題，隨后將大量基礎(chǔ)性工作交由 AI 科學(xué)家完成。

ARIA 首席技術(shù)官 Ant Rowstron 表示：“博士生還有更有價(jià)值的事情可做，而不是在實(shí)驗(yàn)室里一直等到凌晨三點(diǎn)，只為了確保一次實(shí)驗(yàn)順利跑完�！�

在 245 份提案中，ARIA 最終選出了 12 個(gè)項(xiàng)目予以資助。由于申請數(shù)量龐大且整體質(zhì)量較高，ARIA 將原計(jì)劃投入的資金總額翻了一倍。其中一半團(tuán)隊(duì)來自英國其余來自美國和歐洲。這些團(tuán)隊(duì)既包括高校研究人員，也包括產(chǎn)業(yè)界的研究團(tuán)隊(duì)。每個(gè)項(xiàng)目將獲得約 50 萬英鎊（約合 67.5 萬美元）的經(jīng)費(fèi)，用于支持為期九個(gè)月的研究。

在項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，這些團(tuán)隊(duì)需要證明，其研發(fā)的 AI 科學(xué)家能夠產(chǎn)生新的研究發(fā)現(xiàn)。

獲資助的團(tuán)隊(duì)之一是美國公司 Lila Sciences。該公司正在開發(fā)一種被稱為“AI 納米科學(xué)家”的系統(tǒng)，用于設(shè)計(jì)并執(zhí)行實(shí)驗(yàn)，以尋找量子點(diǎn)的最佳合成與加工方式。量子點(diǎn)是一種納米尺度的半導(dǎo)體顆粒，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)成像、太陽能電池板和 QLED 電視。

Lila 物理科學(xué)首席科學(xué)官 Rafa Gómez-Bombarelli 表示：“我們希望利用這筆資金和這段時(shí)間，驗(yàn)證一個(gè)核心觀點(diǎn)�！彼f，這項(xiàng)資助使團(tuán)隊(duì)能夠圍繞一個(gè)明確的科學(xué)問題，設(shè)計(jì)一個(gè)真正可運(yùn)行的 AI 機(jī)器人閉環(huán)，生成其有效性的證據(jù)，并將整個(gè)流程整理成方法文檔，供其他研究者復(fù)現(xiàn)和拓展。

另一個(gè)來自英國利物浦大學(xué)的團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)一名機(jī)器人化學(xué)家。該系統(tǒng)可以同時(shí)運(yùn)行多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，并在機(jī)器人發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，借助視覺語言模型進(jìn)行排錯(cuò)。

此外，一家位于倫敦、仍處于隱秘階段的初創(chuàng)公司正在開發(fā)一款名為 ThetaWorld 的 AI 科學(xué)家系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用 LLMs 來設(shè)計(jì)與電池性能密切相關(guān)的物理和化學(xué)相互作用實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)隨后將在美國的 Sandia National Laboratories 的自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室中執(zhí)行。

與 ARIA 通常資助的、周期兩到三年、規(guī)模約 500 萬英鎊的項(xiàng)目相比，50 萬英鎊只能算小額投入。但 Rowstron 表示，這正是設(shè)計(jì)初衷，因?yàn)檫@對 ARIA 自身也是一次實(shí)驗(yàn)。通過在短時(shí)間內(nèi)資助一批不同項(xiàng)目，該機(jī)構(gòu)希望對最前沿的進(jìn)展做一次摸底，以判斷科學(xué)研究的方式正在如何變化，以及變化的速度有多快。ARIA 從中獲得的認(rèn)知將成為未來資助大型項(xiàng)目的基線。

Rowstron 也承認(rèn)，當(dāng)前存在大量炒作，尤其是在多數(shù)頭部 AI 公司都組建了面向科學(xué)的團(tuán)隊(duì)之后。當(dāng)成果通過新聞稿發(fā)布而沒有經(jīng)過同行評議時(shí)，就很難判斷技術(shù)能力邊界在哪里。他表示，這一直是資助前沿研究的機(jī)構(gòu)面臨的挑戰(zhàn)。要支持前沿工作，就必須先弄清楚前沿到底在哪里。

目前的前沿路徑，是代理型系統(tǒng)能夠按需調(diào)用現(xiàn)有工具。Rowstron 表示，這些系統(tǒng)會使用大語言模型來完成構(gòu)思，再用其他模型做優(yōu)化并運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，然后把結(jié)果再反饋回系統(tǒng)中。在他看來，這項(xiàng)技術(shù)是分層堆疊的。最底層是人類為人類設(shè)計(jì)的 AI 工具，例如 AlphaFold。這些工具可以幫助科學(xué)家跳過科研流程中緩慢且繁瑣的環(huán)節(jié)，但驗(yàn)證結(jié)果往往仍需要數(shù)月的實(shí)驗(yàn)室工作。AI 科學(xué)家的目標(biāo)之一，是讓這部分工作也實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

Rowstron 認(rèn)為，AI 科學(xué)家處在這些人類工具之上的一層，并會按需調(diào)用這些工具。他表示，未來會出現(xiàn)一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，而且他不認(rèn)為要等到十年之后，AI 科學(xué)家這一層會意識到自己需要某種尚不存在的工具，并在解決另一個(gè)問題的過程中直接構(gòu)建出類似 AlphaFold 的工具。到那時(shí)，底層的大部分工具都會實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。他也強(qiáng)調(diào)，這仍然需要一定時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)。ARIA 目前資助的項(xiàng)目都采用調(diào)用現(xiàn)有工具的方式，而不是自行生成新工具。

代理型系統(tǒng)整體也存在尚未解決的問題，這限制了它們在無人干預(yù)的情況下能夠持續(xù)運(yùn)行的時(shí)間，因?yàn)橄到y(tǒng)可能偏離目標(biāo)或產(chǎn)生錯(cuò)誤。比如，印度 AI 實(shí)驗(yàn)室 Lossfunk 的研究人員上周在線發(fā)布了一項(xiàng)題為《Why LLMs aren’t scientists yet》的研究，報(bào)告稱，在一次嘗試讓 LLM 代理完整跑通科研工作流的實(shí)驗(yàn)中，系統(tǒng)四次嘗試?yán)镉腥问�。研究人員認(rèn)為，失敗原因包括初始規(guī)格發(fā)生變化，以及在明顯失敗的情況下仍過度興奮并宣布成功。

Rowstron 指出，顯然這些工具目前仍處于發(fā)展早期，后續(xù)也可能出現(xiàn)進(jìn)展放緩。他說，他并不指望它們贏得諾貝爾獎(jiǎng)。

“不過，我們可以預(yù)見，其中一些 AI 科學(xué)家會迫使科研活動(dòng)以更快的速度運(yùn)轉(zhuǎn)�！彼a(bǔ)充道，“如果最終走向那樣的局面，在那之前，人類提前做好準(zhǔn)備就變得非常重要�！�

https://www.technologyreview.com/2026/01/20/1131462/the-uk-government-is-backing-ai-scientists-that-can-run-their-own-experiments/