Мы представляем новую исследовательскую группу и лабораторию наук о жизни в Anthropic. Наша цель — фундаментальные биологические исследования с использованием Claude: изучение наборов данных ДНК для выявления нехарактеризованных семейств белков, масштабное выдвижение гипотез и их проверка с помощью экспериментов в лаборатории. В этой статье представлена команда, стоящая за этой работой, и описаны первые результаты, в которых Claude обнаружил новую ферментную систему со свойствами, напоминающими CRISPR, при минимальном руководстве высокого уровня со стороны наших ученых.Многие открытия, совершившие революцию в биологии и медицине, начались с того, что ученый заметил что-то странное в поразительном разнообразии молекулярных машин, встречающихся в природе. Рестриктазы — белки, разрезающие ДНК по определенным коротким последовательностям — были обнаружены в иммунных системах бактерий, где они уничтожают ДНК вторгающихся вирусов. Исследователи поняли, что могут использовать эти ферменты для разрезания ДНК в нужных местах и сшивания генов из одного организма в другой, что положило начало индустрии биотехнологий. Taq-полимераза, фермент, копирующий ДНК при высоких температурах, была выделена из бактерии в горячем источнике Йеллоустонского национального парка. Она легла в основу ПЦР — метода копирования ДНК, используемого в большинстве современных диагностических исследований. CRISPR сначала была замечена как необычная повторяющаяся последовательность в ДНК некоторых бактерий, а теперь лежит в основе лекарств на основе генного редактирования.

Весной 2026 года мы сформировали исследовательскую группу, чтобы выяснить, могут ли общие модели ИИ систематизировать и ускорить подобные открытия. Мы верим, что это ускорение будет достигнуто благодаря созданию нового способа проведения биологических исследований, при котором агенты сотрудничают с людьми на каждом этапе процесса. Разработка этого нового метода работы потребовала создания нашей 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 исследовательских программ, в ходе которой Claude автономно обнаружил новую ферментную систему, связанную с массивом повторов ДНК — паттерном, напоминающим CRISPR. Хотя мы пока не знаем ее функцию, обнаруженная Claude система обладает набором характеристик, которые ранее встречались вместе лишь в горстке других систем, все из которых являются программируемыми и выполняют такие операции, как разрезание, копирование и вставка ДНК. Помимо CRISPR, которая уже изменила науку и медицину, в настоящее время разрабатывается ряд других подобных систем в качестве перспективных инструментов.

Система, обнаруженная Claude, основана на обратной транскриптазе (ОТ) — ферментах, которые копируют РНК в ДНК. Хотя эта исходная ОТ, обнаруженная в гигантском фаге, была выявлена в предыдущих исследованиях, Claude, судя по всему, первым заметил определяющие особенности системы: связанный массив некодирующих последовательностей ДНК и дополнительный вспомогательный белок неизвестной функции.

Ознакомившись с препринтом, Фэн Чжан (Feng Zhang), один из пионеров редактирования генома CRISPR и профессор MIT и Института Броуда, отметил:

Это захватывающий пример того, как агенты ИИ могут внести свой вклад в биологические открытия. Идентификация массивов повторов РНК, связанных с обратными транскриптазами, вызывает искренний интерес и заслуживает дальнейшего изучения. Я надеюсь, что эта работа вдохновит больше ученых на исследование того, как ИИ может поддержать их исследования.

Мы дали Claude запрос на поиск интересных новых примеров ОТ в массивной базе данных последовательностей ДНК. Наше участие ограничилось первоначальным запросом и лабораторной работой, в то время как агенты Claude прочесывали базу данных, исследовали различные семейства ОТ и использовали собственное суждение для выявления интересных кандидатов. После 21 часа поиска по этим данным, выполненного примерно 950 агентами с использованием 210 миллионов токенов, один из агентов заметил нечто примечательное: повторяющийся паттерн последовательностей ДНК, расположенный рядом с геном странно выглядящей ОТ. После дополнительного анализа и тестирования в нашей лаборатории мы поняли, что этот паттерн обозначает ранее не охарактеризованную ферментную систему, обнаруженную у бактериофагов (вирусов, инфицирующих бактерии), которую мы называем обратными транскриптазами, связанными с массивами (ART).

Наша работа по пониманию основной функции ART продолжается. Тем не менее, мы считаем важным делиться такими результатами на ранней стадии — как для демонстрации возможностей Claude, так и для того, чтобы дать более широкому сообществу представление о том, над чем мы работаем. Мы опубликовали препринт (здесь), в котором это обсуждается более подробно.

О нашей лаборатории

Мы — команда ученых, посвятивших свою карьеру изучению необычных белков и специализирующихся на использовании вычислительных подходов для систематического чтения ДНК, интерпретации ее эволюции и выбора биологических систем для дальнейшей характеризации. Наше исследование до прихода в Anthropic помогло лучше понять эволюцию и регуляцию систем CRISPR, открыть новые ферменты для клеточной и генной терапии нового поколения, а также создать инструменты для ускорения выявления аномалий в ДНК, таких как патогенные варианты у человека. Мы являемся частью подразделения наук о жизни Anthropic наряду с командами, работающими, в частности, над открытием лекарств и обучением Claude биологии и химии.

Наша лаборатория, расположенная в районе Залива Сан-Франциско, выглядит как типичная лаборатория молекулярной биологии. Мы проводим исследования, которые касаются только низких уровней биологической безопасности (BSL-1 и BSL-2) и не работаем с патогенами, способными заражать людей. Вся лабораторная работа выполняется учеными-людьми. Хотя мы экспериментировали с использованием ИИ для ускорения лабораторных работ с помощью таких инициатив, как Model Hardware Standard, этот подход менее подходит для тех нерегламентированных рабочих процессов, которые задействованы в наших исследованиях по молекулярной биологии.

Как мы работаем

Многие из наших рабочих процессов включают поиск с помощью Claude по огромной коллекции последовательностей ДНК, связанных с белками с неизвестной функцией. Типичный паттерн начинается с обзора заданного семейства белков. Claude читает соответствующую литературу и воспроизводит установленные результаты из публичных данных, чтобы проверить свои методы. Затем он ищет членов семейства или геномных соседей, которые не вписываются ни в одну из описанных систем, и пишет короткий, понятный человеку отчет для каждого кандидата, в котором предлагает функцию и описывает доказательства, подтверждающие его выводы. В последующих анализах Claude критически оценивает доказательства — как правило, большинство кандидатов отсеиваются на этом этапе. Обзор может завершиться одним кандидатом, стоящим тестирования, или не дать ни одного.

Когда кандидат выживает после нашего рассмотрения, мы тестируем его в лаборатории, экспрессируя белок в стандартных лабораторных штаммах и характеризуя его биохимически и структурно, причем 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 оболочку, координирующую множество параллельно запущенных сеансов Claude.

Поскольку Claude производит гипотезы в огромном количестве, сами эти гипотезы стали для нас объектом изучения. Получая от сотен до тысяч отчетов о кандидатах в ходе одной исследовательской кампании, мы задались вопросом, чем предложения, которые мы считаем достойными тестирования, отличаются от тех, что мы откладываем в сторону. Полученные знания возвращаются в инструкции, которые мы даем Claude, и учат его имитировать наш собственный научный вкус.

Claude находит ART

За последние несколько лет исследователи открыли множество новых обратных транскриптаз (ОТ), большинство из которых находятся в бактериях, где они выполняют роль части иммунной системы. Почти все семейства ОТ были обнаружены с помощью геномного анализа или майнинга геномов, который требует от исследователей поиска в базах данных последовательностей генов, которые никто не характеризовал, замечания необычных из них и выяснения их функций.

Агенты Claude собрали более 200 000 ОТ, выбрали 3 500 новых кандидатных систем и сузили их до 20 наиболее перспективных кандидатов, которые они проанализировали для подготовки понятных человеку отчетов. Для эксперта-ученые этот тип анализа может занять от нескольких недель до месяцев работы.

В ходе своего 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 увидеть тандемный повторяющийся массив… это похоже на CRISPR… массив повторов?!»

Затем он действовал примерно так же, как поступил бы ученый-человек, столкнувшись с потенциальным открытием. Он подсчитал повторы и измерил интервалы между ними, сравнил структуру с известными системами ОТ и поискал в литературе любые предыдущие упоминания этого паттерна. После тщательного анализа он убедился, что обнаружил новую биологическую систему, и составил отчет на рассмотрение человека.

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 хранит банк различных РНК-последовательностей, 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 чего-то аналогичного для этой системы.

В настоящее время проводятся дальнейшие эксперименты по определению механизма работы ART, и мы делимся этими предварительными 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 широкому научному сообществу, 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 вас.

Связанный контент

Партнерство с Accenture по встроенной оценке

Представляем Программу проверки наук о жизни

Программа проверки наук о жизни (LSVP) дает специалистам в области наук о жизни доступ к моделям Claude Mythos, Opus и Sonnet с уточненным набором средств защиты, более гибким для работы, связанной с биологией.

Разработка корпоративных передовых средств защиты совместно с нашими клиентами