Мы представляем новую исследовательскую группу в области наук о жизни и лабораторию в Anthropic. Наша работа сосредоточена на фундаментальных биологических исследованиях с использованием Claude: изучении наборов данных ДНК для выявления неописанных семейств белков, масштабной генерации гипотез и их проверке с помощью экспериментов в лаборатории. В этом материале рассказывается о команде, стоящей за этой работой, и приводятся первые результаты, в ходе которых Claude обнаружил новую ферментную систему со свойствами, напоминающими CRISPR, получив от наших ученых лишь руководящие указания общего характера.Многие открытия, совершившие революцию в биологии и медицине, начались с того, что ученый заметил что-то необычное в ошеломляющем разнообразии молекулярных машин, встречающихся в природе. Ферменты рестрикции — белки, разрезающие ДНК в определенных коротких последовательностях, — были найдены в иммунных системах бактерий, где они уничтожают ДНК нападающих вирусов. Исследователи поняли, что могут использовать эти ферменты для разрезания ДНК в выбранных местах и вставки генов из одного организма в другой, что дало толчок развитию биотехнологической отрасли. Taq-полимераза, фермент, копирующий ДНК при высоких температурах, была обнаружена у бактерии в горячем источнике Йеллоустона. Она стала основой ПЦР — метода копирования ДНК, используемого в большей части современной диагностики. CRISPR впервые заметили как необычную повторяющуюся последовательность в ДНК некоторых бактерий, и сегодня эта система является основой лекарственных препаратов на базе редактирования генома.
Весной 2026 года мы сформировали исследовательскую группу, чтобы проверить, могут ли универсальные модели ИИ систематизировать и ускорить подобные открытия. Мы верим, что это ускорение станет результатом создания нового подхода к биологическим исследованиям, при котором агенты сотрудничают с людьми на каждом этапе процесса. Разработка этого нового подхода потребовала создания собственной лаборатории и единой команды, работающей над всем — от обучения Claude биологии до проведения экспериментов в лаборатории.
Сегодня мы делимся первыми результатами одной из наших первых исследовательских программ, в рамках которой Claude автономно обнаружил новую ферментную систему, ассоциированную с массивом повторов ДНК, — паттерн, напоминающий CRISPR. Хотя мы еще не знаем ее функцию, система, обнаруженная Claude, обладает набором характеристик, которые ранее встречались вместе лишь в считанных других системах, каждая из которых является программируемой и выполняет такие операции, как разрезание, копирование и вставка ДНК. Помимо CRISPR, которая уже трансформировала науку и медицину, сейчас в качестве перспективных инструментов разрабатываются и несколько других подобных систем.
Система, найденная Claude, основана на обратной транскриптазе (ОТ) — ферментах, копирующих РНК в ДНК. Хотя сама эта ОТ, обнаруженная у джамбо-фага, уже упоминалась в предыдущих исследованиях, Claude, по-видимому, первым заметил определяющие особенности системы — ассоциированный массив некодирующих последовательностей ДНК и дополнительный вспомогательный белок с неизвестной функцией.
Ознакомившись с препринтом, Фэн Чжан (Feng Zhang), один из пионеров геномного редактирования CRISPR и профессор MIT и Института Брода, отметил:
«Это захватывающий пример того, как ИИ-агенты могут способствовать биологическим открытиям. Выявление массивов повторов РНК, ассоциированных с обратными транскриптазами, действительно интригует и заслуживает дальнейшего изучения. Надеюсь, эта работа вдохновит больше ученых изучить, как ИИ может помочь в их исследованиях».
Мы дали Claude промпт на поиск в огромной базе данных последовательностей ДНК интересных новых примеров ОТ. Наше участие ограничивалось начальным промптом и лабораторной работой, в то время как агенты Claude прочесывали базу данных, исследовали отдельные семейства ОТ и на свое усмотрение определяли перспективные кандидаты. После 21 часа поиска в этих данных, проведенного примерно 950 агентами с использованием 210 миллионов токенов, один из агентов заметил нечто удивительное: повторяющийся паттерн последовательностей ДНК, находящийся рядом с геном необычной ОТ. После дальнейшего анализа и тестирования в нашей лаборатории мы поняли, что этот паттерн обозначает ранее неописанную ферментную систему, найденную у бактериофагов (вирусов, инфицирующих бактерии), которую мы назвали ассоциированными с массивами обратными транскриптазами (ART).
Наша работа по выяснению основной функции ART продолжается. Однако мы считаем важным делиться такими результатами на раннем этапе — как для демонстрации возможностей Claude, так и для того, чтобы дать широкому сообществу представление о том, над чем мы работаем. Мы опубликовали препринт (здесь), где это обсуждается более подробно.
О нашей лаборатории
Мы — команда ученых, которые посвятили свою карьеру исследованию необычных белков и специализируются на использовании вычислительных подходов для систематического чтения ДНК, интерпретации ее evolution, а также выбора биологических систем для их дальнейшей характеристики. Наши исследования до прихода в Anthropic помогли лучше понять эволюцию и regulation систем CRISPR, найти новые enzymes для клеточной и генной терапии нового поколения, а также создать tools для ускорения идентификации аномалий в ДНК, таких как патогенные варианты у человека. Мы являемся частью подразделения Anthropic по наукам о жизни, наряду с командами, чья работа включает разработку лекарств и обучение Claude биологии и химии.
Наша лаборатория, расположенная в районе залива Сан-Франциско (Bay Area), выглядит как типичная лаборатория молекулярной биологии. Мы проводим исследования, связанные только с низкими уровнями биологической опасности (BSL-1 и BSL-2), и не работаем с патогенами, способными инфицировать человека. Вся лабораторная работа выполняется учеными-людьми. Хотя мы экспериментировали с использованием ИИ для ускорения лабораторной работы в рамках таких инициатив, как Model Hardware Standard, этот подход менее применим к ситуативным рабочим процессам, характерным для наших исследований в области молекулярной биологии.
Как мы работаем
Многие из наших рабочих процессов включают поиск с помощью Claude по обширной коллекции последовательностей ДНК, ассоциированных с белками с неизвестной функцией. Один из типичных сценариев начинается с обзора заданного семейства белков. Claude читает соответствующую литературу и воспроизводит признанные результаты на основе публичных данных для проверки своих методов. Затем он ищет членов семейства или геномных соседей, не подпадающих ни под одну из описанных систем, и составляет для каждого кандидата краткий, понятный человеку отчет с предложением функции и описанием доказательств в пользу своих утверждений. На этапе последующего анализа Claude критически оценивает доказательства — как правило, большинство кандидатов отсеиваются именно здесь. Обзор может завершиться выбором одного кандидата, заслуживающего проверки, либо не выявить ни одного.
Когда кандидат проходит нашу проверку, мы тестируем его в лаборатории: экспрессируем белок в стандартных лабораторных штаммах и характеризуем его биохимически и структурно, а Claude помогает интерпретировать данные. Мы выполняем нашу работу в Claude Science и Claude Code — тех же инструментах, которые доступны любому ученому, а иногда используем собственную инфраструктуру, координирующую множество параллельно работающих сессий Claude.
Поскольку Claude генерирует гипотезы в таком изобилии, сами гипотезы стали для нас объектом изучения. Получая от сотен до тысяч отчетов о кандидатах в ходе одной кампании, мы задавались вопросом, что отличает предложения, которые мы считаем достойными проверки, от тех, которые мы откладываем. То, что мы узнаем, возвращается в инструкции, которые мы даем Claude, и учит его подражать нашему собственному научному вкусу.
Claude находит ART
За последние несколько лет исследователи обнаружили множество новых обратных транскриптаз (ОТ), большинство из которых находятся в бактериальных клетках, где они выполняют функцию защиты в рамках иммунной системы. Почти все семейства ОТ были обнаружены с помощью геномного анализа или майнинга геномов, который требует от ученых поиска в базах данных последовательностей не охарактеризованных никем генов, выявления необычных и определения их функций.
Агенты Claude собрали более 200 000 ОТ, отобрали 3500 новых кандидатных систем и сузили этот круг до 20 наиболее перспективных кандидатов, которые они проанализировали для создания понятных человеку отчетов. Для опытного ученого этот тип анализа может занять от нескольких недель до месяцев работы.
В ходе исследования Claude заметил необычное семейство ОТ и решил изучить его более подробно. Прочесывая исходную последовательность ДНК рядом с ОТ, агент воскликнул: «[ДНК рядом с ОТ] потрясающая: я могу визуально определить тандемный повторяющийся массив… это похоже на CRISPR-подобный… массив повторов?!»
Затем он действовал примерно так же, как поступил бы ученый-человек при столкновении с потенциальным открытием. Он подсчитал повторы и измерил интервалы между ними, сравнил структуру с известными системами ОТ и выполнил поиск в литературе на предмет каких-либо предыдущих упоминаний этого паттерна. После тщательного анализа он убедился, что обнаружил новую биологическую систему, и составил отчет для проверки человеком.
Обнаруженная им система ART встречается в основном у бактериофагов и состоит из трех частей: ОТ, сопутствующего гена рядом с ней и длинного массива равномерно распределенных повторяющихся последовательностей ДНК. Структура повторов напоминает массив CRISPR, который содержит банк различных последовательностей РНК, делающих системы CRISPR-Cas программируемыми биотехнологическими инструментами. Наши первые эксперименты показывают, что массив ART также экспрессируется в виде набора отдельных коротких РНК, что говорит о возможном наличии аналогичного механизма у этой системы.
В настоящее время проводятся дальнейшие эксперименты по определению принципа работы ART, и мы делимся этими первыми результатами, чтобы показать научному сообществу, что Claude способен автономно обнаруживать аномалии и проводить анализы для совершения биологических открытий.
Более подробную информацию вы можете найти в нашем техническом отчете (здесь).
Работайте с нами
Мы надеемся, что эта работа продемонстрирует ценность генерации гипотез на базе ИИ для широкого научного сообщества, и мы хотели бы сотрудничать с другими учеными для распространения этого подхода на широкий спектр задач в геномике и других областях. Если у вас есть предложение по исследовательскому вопросу, мы будем рады услышать его от вас.
Partnering with Accenture on embedded evaluation
Introducing the Life Sciences Verification Program
The Life Sciences Verification Program (LSVP) gives life science professionals access to Claude Mythos, Opus, and Sonnet models with a refined set of safeguards more permissive for biology-related work.
