人工智能（AI）研究人員創(chuàng)建了一個(gè)能夠自主進(jìn)行天體生物學(xué)研究的系統(tǒng)——AstroAgents，用于研究宇宙生命學(xué)科的起源。近日，相關(guān)研究成果公布于預(yù)印本服務(wù)器arXiv。同時(shí)，研究人員在日前于新加坡舉行的國(guó)際學(xué)習(xí)表征會(huì)議上展示了AstroAgents。

科學(xué)家希望使用AI代理研究從火星上取回的巖石樣品。圖片來(lái)源：NASA/JPL-Caltech/MSSS

AstroAgents由8個(gè)“AI代理”組成，后者可以分析數(shù)據(jù)并產(chǎn)生科學(xué)假設(shè)。它還納入了其他AI工具，旨在實(shí)現(xiàn)從閱讀文獻(xiàn)到提出假設(shè)，直至撰寫(xiě)論文的科學(xué)研究過(guò)程的自動(dòng)化。

該工具的發(fā)明者表示，他們將用AstroAgents研究美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）計(jì)劃從火星帶回的樣品。這些工具將有助于確定樣品是否含有表明過(guò)去或現(xiàn)在存在生命的有機(jī)分子。

論文作者之一、NASA戈達(dá)德太空飛行中心的天體生物學(xué)家Denise Buckner說(shuō)：“這有助于我們更好了解分子如何在太空中形成、在地球生命中形成，以及它們是如何被保存的，接下來(lái)我們應(yīng)該具體尋找哪些跡象。”

該工具是“AI代理”系統(tǒng)的一個(gè)例子。它們通常基于大型語(yǔ)言模型（LLM），旨在成為比傳統(tǒng)AI工具更積極的參與者，決定需要做什么以及如何做，評(píng)估結(jié)果并作出響應(yīng)。它們的出現(xiàn)引發(fā)了激烈討論，即“AI代理”能否提出真正原創(chuàng)的科學(xué)想法，以及如何定義新穎性。美國(guó)卡內(nèi)基科學(xué)地球與行星實(shí)驗(yàn)室的天體生物學(xué)家Michael Wong說(shuō)，將“AI代理”應(yīng)用于天體生物學(xué)是一個(gè)新領(lǐng)域。

為了指定“AI代理”的行為，研究人員向LLM提供了不同的提示。研究團(tuán)隊(duì)嘗試使用兩個(gè)LLM驅(qū)動(dòng)AstroAgents——Claude Sonnet 3.5和Gemini 2.0 Flash。他們?yōu)槊總€(gè)系統(tǒng)提供了8顆隕石和10份取自地球各地土壤樣本的質(zhì)譜數(shù)據(jù)，并進(jìn)行了十輪改進(jìn)。

結(jié)果，Gemini給出了101種假設(shè)，Claude給出了48種假設(shè)。一種假設(shè)認(rèn)為，在地球上發(fā)現(xiàn)的某些分子可以作為“可靠的生物標(biāo)志物”，表明生命的存在。另一種假設(shè)是，在兩個(gè)隕石中發(fā)現(xiàn)的一組有機(jī)分子可能是通過(guò)一系列相同的化學(xué)反應(yīng)形成的。

Buckner對(duì)每種假設(shè)進(jìn)行了評(píng)分。她認(rèn)為，Gemini的假設(shè)中36個(gè)是合理的、24個(gè)是新穎的。相比之下，Claude的假設(shè)中沒(méi)有一個(gè)是原創(chuàng)的，但比Gemini錯(cuò)誤更少、更清晰。

Buckner說(shuō)，產(chǎn)生假設(shè)的數(shù)量以及在復(fù)雜質(zhì)譜圖中識(shí)別模式的能力，使AstroAgents有益于研究。“它能做的比一個(gè)人更多。”她說(shuō)。

但是Wong認(rèn)為，AstroAgents是否作出了有用的貢獻(xiàn)尚不清楚，因?yàn)橹挥幸蝗嗽u(píng)估了它的假設(shè)?！叭绻麄兪占?00位不同專家的評(píng)分，那么這些評(píng)分將更有說(shuō)服力。”Wong說(shuō)，即使是那些得分較高的假設(shè)，也沒(méi)有向他提供“任何關(guān)于生命起源之謎的新知識(shí)”。

論文作者之一、美國(guó)佐治亞理工學(xué)院的計(jì)算機(jī)科學(xué)家Amirali Aghazadeh認(rèn)為，“AI代理”工具將作出有意義的貢獻(xiàn)?！拔覀儾艅倓傞_(kāi)始，只觸及了皮毛?！彼f(shuō)，“我們應(yīng)該通過(guò)很多工作了解生命起源，而‘AI代理’將發(fā)揮關(guān)鍵作用?！?/p>

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.48550/arXiv.2503.23170

（原標(biāo)題為《科學(xué)家用AI尋找外星生命》）