Mengukur keupayaan AI untuk mempercepatkan penyelidikan biologi di makmal basah
GPT‑5 mencipta penambahbaikan protokol makmal basah yang baharu, mengoptimumkan kecekapan protokol pengklonan molekul sebanyak 79 kali ganda.
Mempercepatkan kemajuan saintifik adalah salah satu cara AI paling berharga untuk memberi manfaat kepada manusia. Dengan GPT‑5, kami mula melihat tanda-tanda awal ini—bukan sahaja dalam membantu penyelidik bergerak lebih pantas melalui literatur saintifik, tetapi juga dalam menyokong bentuk penaakulan saintifik baharu, seperti menonjolkan sambungan yang tidak dijangka, mencadangkan strategi pembuktian, atau mencadangkan mekanisme yang munasabah yang boleh dinilai dan diuji oleh pakar.
Kemajuan paling ketara setakat ini adalah dalam bidang seperti matematik, fizik teori, dan sains komputer teori, di mana idea-idea boleh diperiksa dengan teliti tanpa eksperimen fizikal. Biologi berbeza: kebanyakan kemajuan bergantung pada pelaksanaan eksperimen, iterasi, dan pengesahan empirikal di makmal.
Untuk membantu memahami bagaimana model termaju berfungsi dalam tetapan ini, kami bekerjasama dengan Red Queen Bio, sebuah syarikat permulaan biosekuriti, untuk membina rangka kerja penilaian yang menguji bagaimana model mencadangkan, menganalisis, dan mengulangi idea di makmal basah. Kami menubuhkan sistem eksperimen biologi molekul yang mudah dan menggunakan GPT‑5 untuk mengoptimumkan protokol pengklonan molekul untuk kecekapan.
Sepanjang beberapa pusingan eksperimen, GPT‑5 memperkenalkan mekanisme baharu yang meningkatkan kecekapan pengklonan sebanyak 79 kali ganda. Pengklonan adalah alat asas dalam biologi molekul. Kecekapan kaedah pengklonan adalah penting untuk mencipta perpustakaan besar dan kompleks yang penting untuk kejuruteraan protein(dibuka dalam tetingkap baru), saringan genetik(dibuka dalam tetingkap baru), dan kejuruteraan strain organisma(dibuka dalam tetingkap baru). Projek ini memberikan gambaran bagaimana AI boleh bekerjasama dengan ahli biologi untuk mempercepatkan penyelidikan. Memperbaiki kaedah eksperimen akan membantu penyelidik manusia bergerak lebih pantas, mengurangkan kos, dan menterjemahkan penemuan kepada impak dunia sebenar.
Oleh kerana kemajuan dalam penaakulan biologi membawa implikasi biosekuriti, kami menjalankan kerja ini dalam persekitaran yang dikawal ketat—menggunakan sistem eksperimen yang tidak berbahaya, mengehadkan skop tugas, dan menilai tingkah laku model untuk memaklumkan penilaian risiko biosekuriti kami dan pembangunan langkah-langkah perlindungan di peringkat model dan sistem, seperti yang digariskan dalam Rangka Kerja Kesediaan(dibuka dalam tetingkap baru) kami.
Dalam susunan ini, GPT‑5 secara autonomi diberi sebab tentang protokol pengklonan, mencadangkan pengubahsuaian, dan menggabungkan data dari eksperimen baharu untuk mencadangkan lebih banyak penambahbaikan. Satu-satunya campur tangan manusia adalah apabila saintis melaksanakan protokol yang diubah suai dan memuat naik data eksperimen.
Sepanjang beberapa pusingan, GPT‑5 mengoptimumkan prosedur pengklonan untuk meningkatkan kecekapan lebih daripada 79x—bermaksud bahawa untuk jumlah Input DNA yang tetap, kami memperoleh 79x lebih banyak klon yang mengesahkan urutan berbanding protokol asas. Paling ketara, ia memperkenalkan dua enzim yang membentuk mekanisme baharu: rekombinase RecA dari E. coli, dan protein pengikat DNA untai tunggal gen 32 fag T4 (gp32). Bekerja seiring, gp32 melicinkan dan menguraikan hujung DNA yang longgar, dan RecA kemudian membimbing setiap helai ke padanan yang betul.
Saringan awal dan eksperimen sekunder mengenal pasti RecA-Assisted Pair-and-Finish HiFi Assembly (RAPF) dan Transformasi 7 (T7) sebagai protokol enzimatik dan transformasi terbaik, masing-masing. Kedua-dua pemasangan RAPF dan transformasi T7 secara berasingan meningkatkan kecekapan pengklonan berbanding dengan protokol pengklonan tindak balas HiFi asas, masing-masing sebanyak 2.6 kali ganda dan 36 kali ganda; dan apabila digabungkan, memberikan peningkatan prestasi tambahan sebanyak 79 kali ganda. Semua klon disahkan melalui penjujukan. (Bar ralat: SD bagi n=3 eksperimen pengesahan yang bebas).
Walaupun masih awal, keputusan ini amat memberangsangkan. Penambahbaikan ini khusus untuk persediaan pengklonan tertentu yang digunakan dalam sistem model kami, dan masih memerlukan saintis manusia untuk menyediakan dan menjalankan protokol. Walaupun begitu, eksperimen ini menunjukkan bahawa sistem AI boleh membantu kerja makmal sebenar dengan berkesan dan mungkin mempercepatkan kerja saintis manusia pada masa hadapan.
Secara ketara, gelung makmal AI dijalankan dengan arahan tetap dan tanpa campur tangan manusia. Perancah ini membantu mendedahkan keupayaan model untuk mencadangkan perubahan protokol yang benar-benar baharu tanpa panduan manusia, tetapi ia juga mengunci sistem dalam penerokaan dan mengehadkan keupayaannya untuk memaksimumkan prestasi idea-idea baharu yang ditemui. Keseimbangan dinamik yang lebih baik antara penerokaan dan eksploitasi mungkin akan menghasilkan keuntungan yang lebih besar, kerana kedua-dua penambahbaikan melibatkan enzim dan transformasi mempunyai ruang yang ketara untuk diperbaiki. Kami menjangkakan kemajuan dalam perancangan dan penaakulan horizon tugas untuk meningkatkan keupayaan prom-prom tetap yang mudah untuk menyokong kedua-dua penemuan dan pengoptimuman seterusnya.
Reaksi Gibson assembly(dibuka dalam tetingkap baru) telah menjadi kaedah pengklonan utama sejak penemuannya pada tahun 2009, dengan penerimaan meluas dalam bidang biologi molekul. Gibson assembly membolehkan ahli biologi molekul "melekatkan" kepingan DNA dengan mencairkan hujungnya secara ringkas supaya urutan yang sepadan boleh dimeteraikan menjadi satu molekul. Satu kelebihan utama Gibson assembly adalah kesederhanaannya: semuanya berlaku dalam satu tiub pada satu suhu. Kekangan tersebut secara semula jadi memberikan ruang untuk penambahbaikan. Selain itu, sifat-sifat berikut menjadikannya sangat sesuai untuk menilai keupayaan model AI dalam meningkatkan teknik makmal basah:
- Ditakrifkan dengan baik dengan komponen terkawal, tidak seperti sistem berasaskan sel
- Mempunyai fungsi pengoptimuman yang jelas: DNA berbentuk bulat yang boleh diubah suai yang dibuat daripada jumlah tetap input DNA linear
- Kitaran eksperimen yang agak cepat (1-2 hari)
- Ruang reka bentuk berdimensi tinggi yang memerlukan penaakulan mekanistik untuk penambahbaikan: penimbal, reagen, dan suhu yang optimum semuanya saling bergantung
Kami menggunakan HiFi assembly(dibuka dalam tetingkap baru), sistem enzim proprietari yang dibangunkan oleh New England Biolabs dan berasaskan Gibson assembly, sebagai titik permulaan pengoptimuman. Kami meneroka sama ada AI boleh berinovasi dan belajar daripada maklum balas eksperimen setelah kekangan satu langkah dan isoterma dikeluarkan, dan dengan itu mengenal pasti penambahbaikan protokol dalam senario ini.
Secara khusus, kami melakukan reaksi pengklonan dua bahagian menggunakan gen untuk protein berpendarfluor hijau (GFP) dan plasmid pUC19 yang banyak digunakan, sebuah "kenderaan" DNA standard yang digunakan untuk membawa gen ke dalam bakteria supaya ia boleh disalin. Matlamatnya adalah untuk meningkatkan bilangan koloni yang berjaya.
Kami mengoptimumkan tindak balas pengklonan dengan memperkenalkan rangka kerja evolusi untuk mengulangi cadangan, membolehkan model belajar secara langsung daripada eksperimen lalu. Dalam setiap pusingan, GPT‑5 mencadangkan satu kumpulan 8-10 tindak balas yang berbeza, dengan tindak balas ditunda ke pusingan seterusnya jika ia memerlukan reagen tersuai yang tidak tersedia di makmal. Saintis manusia kemudian menjalankan tindak balas dan mengukur kiraan koloni berbanding dengan garis asas HiFi Gibson assembly dalam saringan awal. Data berprestasi terbaik dari pusingan sebelumnya kemudian dimasukkan ke dalam pusingan seterusnya. Pentingnya, pemantauan telah diseragamkan tanpa input manusia selain daripada soalan penjelasan, membolehkan kami mengaitkan cerapan mekanistik baharu secara langsung kepada AI dan bukannya bimbingan manusia.
Kami menguji semula lapan reaksi teratas dari siri pengoptimuman penuh menggunakan pelbagai pencairan DNA yang lebih luas, dan mendapati bahawa banyak yang menunjukkan kesan yang lebih kecil berbanding dengan saringan awal; akhirnya, calon yang paling kuat yang disahkan adalah reaksi dari pusingan ke-5 yang mengulangi prestasi asalnya. Ramai pelaku berprestasi tinggi tergolong dalam keluarga ligase-polish, yang kelihatan sangat sensitif terhadap variasi kecil dalam keadaan sel yang kompeten dan/atau pengendalian DNA selepas reaksi. Oleh kerana tindak balas ini menggunakan langkah HiFi yang pendek, kami mengandaikan bahawa banyak produk mungkin memasuki E. coli dengan hanya satu sambungan yang dimeterai dan yang lain dipegang oleh penyepuhan, membiarkan pemulihan seterusnya kepada laluan pembaikan selular. Ini mencipta variasi tinggi dan dinamik 'jackpot': walaupun kebanyakan masa varian reaksi ini tidak mengatasi prestasi, satu pencilan yang kuat boleh membawa sekeluarga ke pusingan seterusnya.
Sambil kami menumpukan perhatian untuk mengoptimumkan tindak balas pengklonan melalui beberapa pusingan kerana kerumitan mekanistiknya, kami secara selari mengoptimumkan prosedur transformasi menggunakan satu pusingan "one-shot" di mana model mencadangkan banyak perubahan bebas, dan kami memilih tindak balas yang paling berprestasi.
Skrin pengoptimuman awal untuk aliran kerja pengklonan dua langkah: pemasangan enzimatik dan transformasi. (Kiri) Pengoptimuman berulang pemasangan enzimatik dalam lima pusingan (jumlah keseluruhan 44 tindak balas). Bermula dari asas pemasangan HiFi, GPT‑5 mencadangkan 8-10 varian protokol pemasangan setiap pusingan; data hasil berprestasi tinggi dimasukkan ke dalam prom berikutnya. Pada setiap pusingan, kami memplot reaksi yang berprestasi terbaik setakat ini (termasuk pusingan-pusingan sebelumnya). (Kanan) Pengoptimuman sekali bagi syarat transformasi yang menguji 13 protokol berbeza. Untuk kedua-dua skrin pengoptimuman, data mewakili pengukuran tunggal (n=1) bagi setiap keadaan; pengesahan berulang telah dilakukan secara berasingan untuk calon teratas.
Menggunakan prom standard tanpa input manusia, GPT5 meningkatkan kecekapan pengklonan hujung ke hujung sebanyak 79 kali ganda, disahkan merentasi replikasi eksperimen.
Terutama, model mencadangkan prosedur melibatkan enzim baharu, yang dinamakan oleh model sebagai RecA-Assisted Pair-and-Finish HiFi Assembly (RAPF-HiFi), yang menambah dua protein baharu kepada tindak balas: rekombinase RecA daripada E. coli, dan protein pengikat DNA berantai tunggal gen fasa T4 (gp32). Selanjutnya, model membuat pengubahsuaian yang disengajakan terhadap suhu dan masa pengeraman, serta masa penambahan enzim: ia mencadangkan untuk menambah RecA dan gp32 selepas reaksi HiFi awal pada suhu 50°C, membiarkan protein ini berfungsi pada suhu 37°C, dan kemudian kembali ke 50°C untuk melengkapkan pemasangan. Bersama-sama, pengubahsuaian baru ini meningkatkan kecekapan lebih daripada 2.5 kali ganda. Perlu diambil perhatian bahawa ini mewakili prestasi awal tanpa pengoptimuman berulang bagi syarat tindak balas dan masa.
Di bahagian transformasi, pengubahsuaian yang paling berkesan ternyata sangat mudah: memendapkan sel (memusingkannya dalam emparan supaya ia berkumpul di bahagian bawah tiub), alih keluar separuh daripada jumlah yang dibekalkan, dan menggantung semula sel sebelum menambah DNA, semuanya pada suhu 4°C. Walaupun sel berkecekapan tinggi yang kompeten secara kimia biasanya dianggap rapuh, sel-sel tersebut dapat menahan kepekatan dengan baik dan perlanggaran molekul yang meningkat telah meningkatkan kecekapan transformasi dengan ketara (>30 kali ganda pada pengesahan akhir).
Eks nuklease T5 mencipta overhang 3′ yang distabilkan oleh gp32 dengan menekan pembentukan struktur sekunder. RecA kemudian menyerang dari hujung 3′, menggantikan gp32 dan menggalakkan pencarian homologi dan penyepuhan. Pemanasan kepada 50 °C mengalih keluar kedua-dua protein, membolehkan pengisian jurang polimerase dan ligasi.
Gibson assembly berfungsi dengan memberikan kepingan DNA hujung “lekat” yang sepadan supaya ia dapat mencari satu sama lain dan bergabung. Reaksi ini menggunakan dua enzim yang berbeza (polimerase dan ligase) untuk mengedap bahagian yang disambungkan. Dalam RAPF-HiFi, dua protein diperkenalkan untuk meningkatkan keberkesanan langkah pemadanan. Yang pertama, gp32, bertindak seperti sikat yang melicinkan dan menguraikan hujung DNA yang longgar. Yang kedua, RecA, bertindak seperti panduan yang mencari pasangan yang tepat untuk setiap helai dan menyatukan kepingan yang sepadan. Suhu yang lebih tinggi menyebabkan kedua-dua pembantu terlepas dari DNA, membolehkan enzim Gibson biasa menyelesaikan reaksi.
Sebagai ringkasan, kami mengandaikan bahawa peningkatan prestasi dimediasi melalui mekanisme berikut:
- Gp32 melapisi ekor DNA untai tunggal (ssDNA) yang tidak disepuh, mengalih keluar struktur sekunder
- RecA, yang biasanya dihalang oleh struktur, menyerang dari 3’ dan menggantikan filamen gp32
- RecA menjadi perantara pencarian homologi ssDNA:ssDNA(dibuka dalam tetingkap baru), mendorong penyambungan
- Kembali ke 50°C mengalihkan kedua-dua filamen recA dan gp32, membolehkan polimerase dan ligase menyelesaikan tindak balas.
Untuk menguji sama ada enzim baharu berfungsi, dan untuk menolak kemungkinan bahawa peningkatan prestasi didorong semata-mata oleh perubahan dalam langkah terma atau penimbal, kami menguji prestasi RAPF-HiFi tanpa RecA, dan tanpa kedua-dua RecA dan gp32. Prestasi kedua-dua reaksi berkurang berbanding RAPF-HiFi, menunjukkan bahawa kedua-dua protein diperlukan untuk mekanisme tindakan RAPF-HiFi.
Untuk menguji mekanisme asas, kami memisahkan dua enzim baharu dalam tindak balas: RecA dan gp32. Kami menunjukkan bahawa mana-mana satu daripada ini sahaja dapat mengurangkan kecekapan berbanding dengan garis asas HiFi. Bersama-sama, mereka melebihi garis asas dengan peningkatan kecekapan sebanyak 2.6 kali ganda. (Bar kesilapan: SD bagi n=3 eksperimen bebas)
Pembangunan RAPF-HiFi mencadangkan bahawa GPT‑5 mampu melakukan penaakulan yang kompleks dan pelbagai dimensi:
- RecA dihalang oleh struktur DNA(dibuka dalam tetingkap baru), dan adalah penting bahawa model memperkenalkan dua pengubahsuaian sinergistik sekaligus: tambah RecA, dan melengkapkannya dengan gp32 untuk alih keluar struktur sekunder DNA.
- Pasangan semula jadi bagi E. coli RecA ialah E. coli protein pengikat untai tunggal (SSB). SSB memainkan peranan yang serupa dengan gp32 semasa replikasi, perekombinan, dan pembaikan genom. Namun, E. coli SSB tidak terlepas dari DNA dengan cukup cepat untuk pertumbuhan filamen RecA, dengan kompleks RecFOR mempromosikan penukleusan RecA pada filamen SSB secara in vivo(dibuka dalam tetingkap baru). SSB mengikat sebagai tetramer stabil dengan kadar pelepasan yang amat perlahan(dibuka dalam tetingkap baru). Sebaliknya, filamen gp32 adalah lebih dinamik(dibuka dalam tetingkap baru), membolehkan penggantian RecA.
Berdasarkan pengetahuan kami, RecA dan gp32 belum pernah digunakan secara fungsional bersama dalam kaedah biologi molekul. Seperti banyak teknik biologi molekul yang baharu, aktiviti biokimia asas telah pun dikaji, tetapi penggunaannya sebagai kaedah praktikal dan boleh digeneralisasikan merupakan kemajuan yang penting.
Sebagai contoh, interaksi antara RecA dan gp32 telah dikaji dalam ujian pembentukan semula mekanistik in vitro: dalam kajian pembentukan D loop, gp32 didapati(dibuka dalam tetingkap baru) mampu meningkatkan aktiviti RecA. Gp32 telah digunakan bersama dengan pasangan semula jadi T4 rekombinase UvsX dan faktor pemuatan rekombinase uvsY dalam amplifikasi polimerase rekombinase (RPA(dibuka dalam tetingkap baru)). Walaupun spesifikasi paten RPA menyatakan(dibuka dalam tetingkap baru) bahawa tindak balas RPA yang berkesan telah ditunjukkan menggunakan E. coli RecA dalam sistem heterolog dengan protein gp32 yang terkompromi (iaitu, direka bentuk, bukan jenis liar), kenyataan ini hanya muncul sebagai sampingan dalam beberapa pendedahan paten dan, setakat pengetahuan kami, tidak disokong oleh data yang diterbitkan atau diterima pakai sebagai sistem RPA berasaskan RecA yang mantap. Satu kaedah pengklonan yang dipanggil SLiCE(dibuka dalam tetingkap baru) menggunakan ekstrak sel keseluruhan daripada E. coli yang mengandungi sistem penggabungan λ Red, di mana Red Beta mungkin menjalankan dua peranan sebagai protein pengikat DNA dan rekombinase (walaupun kami secara eksplisit melarang penggunaan ekstrak sel dalam prom kami). Dalam aplikasi yang berbeza, Ferrin & Camerini-Otero(dibuka dalam tetingkap baru) menggunakan RecA sahaja untuk menangkap molekul DNA secara selektif berdasarkan urutan yang sepadan. Secara berasingan, gp32 telah digunakan sebagai bahan tambahan(dibuka dalam tetingkap baru) dalam proses penguatan DNA yang dipanggil PCR untuk mengurangkan struktur sekunder. Peningkatan NABSA telah ditunjukkan(dibuka dalam tetingkap baru) untuk dipertingkatkan oleh kedua-dua RecA dan gp32, walaupun setiap satu boleh meningkatkan reaksi secara berasingan dan tiada sinergi dikenal pasti. Secara lebih luas, laporan peningkatan kepada reaksi asas pemasangan DNA gaya Gibson adalah jarang, dengan contoh yang paling ketara ialah protein pengikat DNA tahan haba (ET SSB) yang meningkatkan kecekapan pemasangan kira-kira 2.5 kali ganda(dibuka dalam tetingkap baru).
Untuk kebanyakan aplikasi, kami tidak menjangka RAPF-HiFi dapat menandingi kesederhanaan dan ketahanan HiFi/Gibson cloning. Namun, kemunculan laluan pemasangan yang berbeza secara mekanistik adalah penting: GPT‑5 mencapai penyelesaian yang menggabungkan kombinasi protein penggabungan semula dan dinamik tindak balas yang tidak dikenali. Mekanisme asas mungkin bersifat modular, menyediakan komponen yang boleh digunakan semula atau digabungkan semula dalam aliran kerja molekul lain. Kami juga teruskan meneroka penambahbaikan kepada RAPF-HiFi. Suhu tindak balas dan tempoh langkah boleh dilaraskan untuk mengimbangi aktiviti RecA dan gp32 terhadap pencernaan berlebihan oleh exonuclease, dan jumlah kedua-dua protein masih perlu dioptimumkan. GPT‑5 juga telah mencadangkan varian RecA yang hiperaktif, yang kini sedang kami tapis.
Berkaitan dengan protokol transformasi, syarat pengoptimuman yang berjaya merangkumi pelbagai bahan tambahan dan gangguan terma yang bertujuan untuk meningkatkan kecekapan kejutan haba sel kompeten komersial 10-beta(dibuka dalam tetingkap baru). Daripada 13 transformasi one-shot yang dijana AI yang diuji, pengubahsuaian yang paling berkesan, Transformasi 7 (T7), memendapkan sel, mengalih keluar separuh daripada jumlah yang dibekalkan, dan menyusun semula sel sebelum menambah DNA, semuanya pada 4°C. Sel-sel berkecekapan tinggi yang kompeten secara kimia biasanya dianggap rapuh, dan langkah-langkah pengendalian sedemikian biasanya dielakkan. Namun begitu, sel-sel bertoleransi dengan baik terhadap kepekatan. Kesan gabungan pendedahan DNA yang meningkat bagi setiap sel dan pengurangan penimbal penghalang yang membawa kepada kejutan haba yang lebih tajam menghasilkan peningkatan ketara dalam kecekapan transformasi (>30 kali ganda).
Protokol transformasi ini adalah baharu, walaupun pendekatan yang serupa(dibuka dalam tetingkap baru) di mana sel-sel dipusatkan pada langkah lebih awal telah dilaporkan. Secara khusus, kaedah yang dibangunkan di sini oleh GPT‑5 adalah serasi dengan sel kimia yang sedia ada, menghapuskan keperluan untuk penyediaan sel dalaman, sambil melebihi peningkatan kecekapan yang dilaporkan oleh pendekatan serupa pada strain sel yang setanding.
Untuk meningkatkan daya pemprosesan sistem model eksperimen ini, Robot on Rails dan Red Queen Bio bekerjasama untuk membina sistem robotik yang menerima protokol pengklonan dalam bahasa semula jadi dan melaksanakannya di makmal basah.
Sistem ini menggabungkan tiga komponen: 1) LLM manusia-ke-robot yang menukar bahasa Inggeris biasa kepada tindakan robot; 2) sistem penglihatan yang mengenal pasti dan menempatkan peralatan makmal secara masa nyata; dan 3) perancang laluan robotik yang menentukan cara untuk melaksanakan setiap tindakan dengan selamat dan tepat. Hasilnya ialah robot makmal yang fleksibel dan umum yang dioptimumkan lagi untuk varian protokol pengklonan Gibson.
Kami menguji sama ada robot autonomi boleh melaksanakan eksperimen pengklonan lengkap dengan menjalankan dua protokol serentak: kaedah HiFi standard dan R8, protokol yang diubah suai oleh AI yang berprestasi terbaik dari pusingan pengoptimuman pertama.
Kami membandingkan kerja robot dengan eksperimen yang dilakukan oleh manusia pada setiap langkah. Robot tersebut berjaya mengendalikan proses transformasi, yang memerlukan pelbagai operasi fizikal: pemindahan dan pencampuran cecair, menggerakkan tiub sampel, menerapkan haba terkawal kepada sel, dan menyebarkan sel ke atas plat pertumbuhan. Apabila dibandingkan secara langsung dengan transformasi yang dilakukan oleh manusia, robot menjana data berkualiti serupa dengan penambahbaikan yang setara berbanding garis asas, menunjukkan potensi awal untuk mengautomasikan dan mempercepatkan pengoptimuman eksperimen biologi.
Walaupun perubahan gandaan antara eksperimen robot dan manusia adalah serupa, kiraan koloni mutlak dari robot adalah kira-kira sepuluh kali lebih rendah daripada pelaksanaan manual, menunjukkan kawasan untuk penambahbaikan seperti ketepatan pengendalian cecair, penentukuran kawalan suhu, dan meniru nuansa teknik pengendalian sel secara manual.
Kedua-dua kaedah HiFi standard (garis asas) dan kaedah R8 yang diperbaiki telah dilaksanakan oleh penyelidik manusia dan robot autonomi, dengan kecekapan transformasi dinormalisasi kepada kawalan garis asas HiFi masing-masing (ditetapkan kepada 1.0). R8 yang dilaksanakan oleh manusia menunjukkan peningkatan sebanyak 2.39 kali ganda; R8 yang dilaksanakan oleh robot mencapai peningkatan sebanyak 2.13 kali ganda (89% daripada prestasi manusia), menunjukkan kedudukan protokol yang setanding walaupun hasil mutlak lebih rendah.
Kami percaya bahawa eksperimen ini menawarkan gambar tentang bagaimana sains yang dipercepatkan oleh AI pada masa depan akan kelihatan: model yang sentiasa belajar dan berinteraksi dengan dunia sebenar. Walaupun eksperimen kami mengecualikan campur tangan manusia untuk mengukur keupayaan model semata-mata, kami sangat teruja tentang AI membantu saintis manusia untuk mereka bentuk eksperimen dan menyumbang kepada penemuan penyelidikan.
Sambil kami berusaha untuk mempercepatkan kemajuan saintifik dengan selamat dan bertanggungjawab, kami juga berusaha untuk menilai dan mengurangkan risiko, terutamanya yang berkaitan dengan biosekuriti. Keputusan penilaian ini menunjukkan bahawa model boleh melakukan penaakulan di makmal basah untuk memperbaiki protokol, dan mungkin mempunyai implikasi untuk biosekuriti seperti yang diterangkan dalam Rangka Kerja Kesediaan(dibuka dalam tetingkap baru) kami. Kami komited untuk membina langkah-langkah perlindungan yang diperlukan dan terperinci di peringkat model dan sistem untuk mengurangkan risiko ini, serta membangunkan penilaian untuk menjejaki tahap semasa.
