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一場(chǎng)以 AI for Science (AI4S) 為核心的科研新范式革命正席卷而來。在這一浪潮中，北京大學(xué)深圳研究生院（PKUSZ）致力于建設(shè)具備「逆向設(shè)計(jì)、自主發(fā)現(xiàn)能力」的數(shù)智化科學(xué)研究平臺(tái)，打造了全球首個(gè)數(shù)智化生命科學(xué)研究平臺(tái) ——AI4S LAB。

該平臺(tái)的核心目標(biāo)是深度整合「算力 — 模型 — 數(shù)據(jù) — 實(shí)驗(yàn)」四大 AI4S 核心要素，構(gòu)建一個(gè)「AI 驅(qū)動(dòng)、干濕閉環(huán)、全鏈數(shù)智」的一站式云端科研生態(tài)系統(tǒng)。它旨在打破 AI 與 Science 之間的鴻溝，解放科學(xué)家的雙手，服務(wù)于 AI for Science 科學(xué)家、AI 科學(xué)家和 Science 科學(xué)家等不同角色的用戶，根本性地加速科研從「想法 - 設(shè)計(jì) - 執(zhí)行 - 分析 - 優(yōu)化」的全鏈路迭代周期。

訪問入口：https://ai4slab.pkusz.edu.cn

BIOMA：AI4S 原生多智能體系統(tǒng)

AI4S LAB 的運(yùn)行核心，是北京大學(xué)深圳研究生院自主研發(fā)的 AI4S 原生多智能體系統(tǒng) ——BIOMA。該系統(tǒng)集成了智能模型、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)乃至全流程的資源管理模塊，配備了四位「永不疲倦」的 AI 科學(xué)家（智能體）。它們通過高效協(xié)同與自然語(yǔ)言對(duì)話，助力科研人員完成從「想法」提出到「驗(yàn)證」的全流程智能化、自動(dòng)化閉環(huán)研究。

這四位智能體各司其職，構(gòu)成了完整的科研鏈路：

1. 理論科學(xué)家 (BIOMA-PredAgent)扮演著「干實(shí)驗(yàn)」理論預(yù)測(cè)的角色。研究者可以通過自然語(yǔ)言調(diào)用生物領(lǐng)域內(nèi)常用的預(yù)測(cè)模型與工具，高效執(zhí)行蛋白質(zhì)和小分子的按需逆向設(shè)計(jì)任務(wù)。其搭載了包括 AMBER Relaxation、ColabDock、OmegaFold、ProGen2 在內(nèi)的多種前沿計(jì)算模型，形成了涵蓋分子動(dòng)力學(xué)模擬、蛋白質(zhì)折疊預(yù)測(cè)、分子對(duì)接計(jì)算等關(guān)鍵領(lǐng)域的完整計(jì)算矩陣，為藥物篩選、蛋白設(shè)計(jì)等任務(wù)提供了高精度的計(jì)算支撐。

2. 實(shí)驗(yàn)規(guī)劃師 (BIOMA-ProAgent)負(fù)責(zé)將理論設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的「濕實(shí)驗(yàn)」方案。它能為復(fù)雜的制備與表征任務(wù)，自主生成經(jīng)過內(nèi)部驗(yàn)證的、穩(wěn)健且可執(zhí)行的實(shí)驗(yàn)方案。其規(guī)劃過程高度模擬了科學(xué)家的縝密思考：通過多輪對(duì)話提煉需求，深度融合在線公開信息、獨(dú)家構(gòu)建的協(xié)議數(shù)據(jù)庫(kù)及實(shí)驗(yàn)記錄等多源知識(shí)進(jìn)行推理，最終通過嚴(yán)格的自檢與修正循環(huán)確保方案的嚴(yán)密性與可執(zhí)行性。支持在生成的實(shí)驗(yàn)方案中增加文獻(xiàn)引用，便于用戶追溯。

3. 實(shí)驗(yàn)室指揮官 (BIOMA-OperAgent)是系統(tǒng)的核心執(zhí)行與控制模塊，是連接數(shù)字世界與物理世界的橋梁。它負(fù)責(zé)將 ProAgent 生成的抽象實(shí)驗(yàn)協(xié)議，解析并編譯為自動(dòng)化硬件平臺(tái)特定（集成超過 22 臺(tái)套先進(jìn)設(shè)備）的、可執(zhí)行的指令序列。它通過動(dòng)態(tài)多任務(wù)調(diào)度算法對(duì)多臺(tái)設(shè)備進(jìn)行協(xié)同管理，并集成實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控與異常處理機(jī)制，保障整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程的高保真度復(fù)現(xiàn)。

4. 數(shù)據(jù)分析師 (BIOMA-ComAgent)ComAgent 負(fù)責(zé)全鏈數(shù)智閉環(huán)的最后一步 —— 數(shù)據(jù)分析與迭代。它構(gòu)建了一個(gè)一體化的科研數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)，提供豐富的數(shù)據(jù)分析工具與可視化圖表?；谟脩粼O(shè)定的關(guān)鍵性能指標(biāo)，ComAgent 能夠?qū)?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘與洞察，自主分析并生成富有洞見的優(yōu)化建議，進(jìn)而自動(dòng)規(guī)劃下一輪的實(shí)驗(yàn)方案，形成可持續(xù)進(jìn)化的科研閉環(huán)，加速科學(xué)發(fā)現(xiàn)進(jìn)程。

全棧數(shù)智化支撐生態(tài)：從「干濕閉環(huán)」到「全鏈數(shù)智」

AI4S LAB 的強(qiáng)大能力，建立在其整合的全棧數(shù)智化支撐生態(tài)之上：

• 模型：基于百度智能云千帆大模型平臺(tái)開發(fā)私有化模型與數(shù)據(jù)管理能力。平臺(tái)配備了超 10 個(gè)可直接使用的通用與生命科學(xué)垂直領(lǐng)域代表性模型，同時(shí)支持各類主流推理框架和模型的自定義導(dǎo)入與部署，提供了高度靈活的開發(fā)環(huán)境。
• 實(shí)驗(yàn)：集成超過 22 臺(tái)套的先進(jìn)高通量、自動(dòng)化、自迭代智能實(shí)驗(yàn)設(shè)備，覆蓋工程菌株構(gòu)建、蛋白表達(dá)、酶工程、代謝工程等多個(gè)合成生物學(xué)核心場(chǎng)景。

為了讓科研人員能無縫利用這些強(qiáng)大的「干濕」能力，AI4S LAB 在平臺(tái)設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)了高度的用戶友好性：

• 便捷的實(shí)驗(yàn)訂單創(chuàng)建：平臺(tái)提供了獨(dú)立的【創(chuàng)建濕實(shí)驗(yàn)訂單】模塊。用戶由智能體生成的實(shí)驗(yàn)畫布，可以一鍵保存至【我的模板】，并隨時(shí)編輯和創(chuàng)建濕實(shí)驗(yàn)訂單。

• 豐富的系統(tǒng)模板：對(duì)于剛接觸自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)的用戶，平臺(tái)內(nèi)置了 9 個(gè)合成生物領(lǐng)域的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)方案作為【系統(tǒng)模板】，包括分子克隆與重組、原核 / 真核蛋白表達(dá)、酶的定向進(jìn)化等。用戶可在此基礎(chǔ)上快速編輯，生成客制化實(shí)驗(yàn)方案，大幅降低了使用門檻。
• 靈活的設(shè)備預(yù)約：在【Science 科研】菜單下的【儀器預(yù)約】模塊，支持用戶對(duì)自動(dòng)化移液工作站、微生物克隆篩選儀、聲波移液儀等 16 臺(tái)先進(jìn)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)的單機(jī)預(yù)約使用，提供了多樣化的自動(dòng)化濕實(shí)驗(yàn)服務(wù)體驗(yàn)。

• 透明的訂單總覽：優(yōu)化的【實(shí)驗(yàn)訂單總覽】模塊提供了全面的實(shí)驗(yàn)訂單詳情，包括基本信息、實(shí)驗(yàn)流程（涵蓋儀器、試劑、耗材）、費(fèi)用清單以及孔板布局。優(yōu)化的成本核算體系能精確追蹤儀器使用時(shí)長(zhǎng)與耗材消耗，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)訂單從執(zhí)行到結(jié)算的全流程可視化。

賦能革新：零代碼構(gòu)建 AI 原生應(yīng)用

AI4S LAB 不僅是一個(gè)強(qiáng)大的 AI 應(yīng)用平臺(tái)，更是一個(gè)靈活的 AI 創(chuàng)建平臺(tái)。

為了徹底降低 AI 原生應(yīng)用的開發(fā)門檻，平臺(tái)在【AI 科研】功能菜單下推出了【智能體開發(fā)與測(cè)評(píng)】模塊。其核心亮點(diǎn)在于支持「零代碼智能體搭建」。

該模塊基于大語(yǔ)言模型、預(yù)置模板和業(yè)務(wù)向?qū)У榷嗄芰??？蒲腥藛T無需深厚的編程背景，僅通過自然語(yǔ)言描述或配置少量關(guān)鍵信息，即可自動(dòng)生成滿足特定業(yè)務(wù)需求的智能應(yīng)用原型。

平臺(tái)提供了可視化工作流編排畫布和豐富的可拖拽組件庫(kù)。用戶可以通過圖形化方式，自由組裝、配置和連接不同組件（如調(diào)用大模型、訪問知識(shí)庫(kù)、查詢數(shù)據(jù)庫(kù)、執(zhí)行代碼、調(diào)用 API、條件判斷等），從而構(gòu)建出滿足自身獨(dú)特科研需求的復(fù)雜智能體業(yè)務(wù)流程。

結(jié)語(yǔ)

AI4S LAB 旨在打破 AI 與 Science 的鴻溝，解放科學(xué)家的雙手 ，加速科研從「想法」到「執(zhí)行」的迭代周期。10月14日，AI4S LAB 體驗(yàn)版 2.0 已正式上線。平臺(tái)誠(chéng)邀全球?qū)W術(shù)與產(chǎn)業(yè)界的科研工作者體驗(yàn)，共同打造科學(xué)智能時(shí)代的創(chuàng)新科研協(xié)作新范式。