14 歲進(jìn)清華、不到 30 歲拿普林斯頓終身教職，她造了個(gè) AI 讓實(shí)驗(yàn)室新手一周變專家

作為生物專業(yè)的科研狗，你大概率遇過這種崩潰時(shí)刻：熬了一周查文獻(xiàn)、花大價(jià)錢買的試劑，結(jié)果加樣到 96 孔板最后幾個(gè)孔時(shí)，手一抖眼一花，整塊板直接報(bào)廢。這種被科研圈戲稱為「玄學(xué)」的實(shí)驗(yàn)失敗，可能要成為過去式了 ——

由斯坦福和普林斯頓的兩位頂尖華人學(xué)者聯(lián)手打造的 LabOS 系統(tǒng)，搭配 AR 智能眼鏡而來，想把每個(gè)實(shí)驗(yàn)總出問題的科研人，都強(qiáng)行拉到專家水平。

LabOS 介紹 來源：https://ai4labos.com/

01 被眼鏡里的「導(dǎo)師」治住了

在生物學(xué)界，流傳著一個(gè)心照不宣的秘密：實(shí)驗(yàn)成功率，本質(zhì)上是一門「玄學(xué)」。你嚴(yán)格按照 Protocol 執(zhí)行，洗手、焚香，甚至給細(xì)胞放莫扎特，結(jié)果大師兄的條帶清晰漂亮，你的結(jié)果卻像一團(tuán)被貓撓過的亂麻。

導(dǎo)師通常會(huì)語重心長(zhǎng)地告訴你這是「手感」問題，但真相往往更扎心——

在長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)、機(jī)械且重復(fù)的操作中，人類的專注力其實(shí)比金魚好不到哪去。一個(gè)眼暈、手抖或恍惚，就是毀掉半年實(shí)驗(yàn)進(jìn)度的「幕后黑手」。

針對(duì)這種困境，斯坦福大學(xué)的叢樂教授和普林斯頓大學(xué)的王夢(mèng)迪教授覺得，與其求神拜佛，不如給科研人員配一個(gè)「數(shù)字大腦」——LabOS（實(shí)驗(yàn)室操作系統(tǒng)）。

來源：網(wǎng)絡(luò)

想象一下，你正頂著黑眼圈坐在 96 孔板前，佩戴的智能眼鏡正通過攝像頭死死盯著你的手。這套名為 LabOS（Laboratory Operating System）的系統(tǒng)不僅是個(gè)「糾錯(cuò)儀」，簡(jiǎn)直是個(gè)貼身保姆。

當(dāng)你神思恍惚，正要把移液槍頭伸進(jìn)那個(gè)已經(jīng)加過樣的錯(cuò)誤位置時(shí)，視野里會(huì)彈出紅色閃爍警示框提示：「住手！這里已經(jīng)加過了，下一組在右邊第三個(gè)孔！」

它能在視野里實(shí)時(shí)投射步驟，提醒你：「現(xiàn)在，請(qǐng)吸取 10 微升試劑 A。注意，該試劑需保持 4°C 恒溫。警告：你的槍頭剛才碰到了臺(tái)面，請(qǐng)立即更換，保持無菌！」

在 LabOS 的監(jiān)控下，你不是在做實(shí)驗(yàn)，而是在玩一場(chǎng)高配版的「節(jié)奏大師」，只要跟著指示點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)，那些困擾多年的「污染」、「錯(cuò)位」、「漏加」通通消失。

LabOS 第一視角 來源：https://ai4labos.com/

02 能預(yù)判實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤的硬核技術(shù)

還有科研界的「強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手」

能做到「預(yù)判你的預(yù)判」，LabOS 背后的技術(shù)絕非簡(jiǎn)單的錄像回放。這個(gè)系統(tǒng)由 LabOS-VLM（視覺語言模型）與 AR/XR 智能眼鏡組成。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)選擇了通義千問視覺語言模型（Qwen-VL）作為底座，并塞給了它超過 240 段實(shí)驗(yàn)室第一人稱視角的實(shí)拍視頻。經(jīng)過「監(jiān)督微調(diào)」和「強(qiáng)化學(xué)習(xí)」的魔鬼訓(xùn)練后，這個(gè)擁有 235B 參數(shù)規(guī)模的大模型變成了實(shí)驗(yàn)室里的老油條，在錯(cuò)誤檢測(cè)準(zhǔn)確率上直接超過了 90%。

更夸張的是，它的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備在某些測(cè)試中甚至超越了 GPT-4o 和 Gemini 3 Pro，當(dāng)你還在翻手冊(cè)時(shí)，它已經(jīng)識(shí)別出了你手里拿的是哪種限制性核酸內(nèi)切酶。

通義千問大模型 來源：通義千問官網(wǎng)

而 LabOS 這個(gè)跨界的科研神器，能誕生全靠?jī)晌豁敿鈱W(xué)者的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手——

王夢(mèng)迪教授 14 歲考入清華大學(xué)自動(dòng)控制系，24 歲拿到 MIT 博士學(xué)位，不到 30 歲就獲得了普林斯頓大學(xué)的終身教職 。作為 AI 領(lǐng)域的頂級(jí)專家，她在項(xiàng)目中負(fù)責(zé)給 AI 裝上處理復(fù)雜邏輯的「最強(qiáng)大腦」。

王夢(mèng)迪教授 來源：普林斯頓官網(wǎng)

而叢樂教授則是生物醫(yī)學(xué)界的大神，他是基因編輯鼻祖張鋒的親傳弟子，深度參與了 CRISPR-Cas9 系統(tǒng)的早期開發(fā) 。對(duì)于他來說，生物實(shí)驗(yàn)不應(yīng)該是一門靠運(yùn)氣和手感的「手藝活」，而應(yīng)該是像計(jì)算機(jī)編程一樣精準(zhǔn)、可預(yù)測(cè)的科學(xué)。

叢樂教授 來源：斯坦福官網(wǎng)

當(dāng) AI 界的天才遇到了生物界的巔峰，LabOS 應(yīng)運(yùn)而生，他們的目標(biāo)很明確：既然人類容易犯錯(cuò)，那就讓 AI 來看管人類。

03 新手一周變實(shí)驗(yàn)老手

科研的知識(shí)范式要變了

為了測(cè)試 LabOS 是不是吹牛，團(tuán)隊(duì)找來一群完全沒進(jìn)過實(shí)驗(yàn)室的「科研小白」，讓他們完成涉及基因敲除、慢病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)等一系列高難度動(dòng)作的 NK 細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)。

結(jié)果顯示，在 LabOS 全程「保姆式」的輔導(dǎo)下，這群小白僅用了一個(gè)星期，就跑出了和實(shí)驗(yàn)室「老油條」幾乎別無二致的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。叢樂教授在接受采訪時(shí)開玩笑說，作為導(dǎo)師，他看著那份結(jié)果完全分不出哪個(gè)是新手做的。

這意味著未來實(shí)驗(yàn)室的門檻將被極大降低，只要你有一副好視力和一對(duì)不抗拒 AR 眼鏡的耳朵，你就能成為產(chǎn)出穩(wěn)定的「高效實(shí)驗(yàn)機(jī)器」。

LabOS 的完整使用流程 來源：https://ai4labos.com/

當(dāng)然，LabOS 的出現(xiàn)也引發(fā)了學(xué)術(shù)界的大討論。有人擔(dān)憂人類的認(rèn)路能力會(huì)像有了手機(jī)地圖一樣退化，年輕一代科學(xué)家會(huì)變成只懂按提示操作的「實(shí)驗(yàn)巨嬰」。但從另一個(gè)角度看，這或許是科學(xué)進(jìn)步的必然。正如我們不再需要手算對(duì)數(shù)表或手動(dòng)磨制顯微鏡片，如果 AI 能接管低級(jí)、機(jī)械的操作，人類科學(xué)家就能把大腦騰出來，去思考更有價(jià)值的科學(xué)命題。

王夢(mèng)迪表示 LabOS 只是個(gè)開始，目前推出的 MedOS 已嘗試輔助外科醫(yī)生進(jìn)行解剖定位。未來的實(shí)驗(yàn)室可能是一個(gè)「AI 原生環(huán)境」：

所有操作數(shù)字化記錄且可秒級(jí)回溯，所有經(jīng)驗(yàn)不再口耳相傳而是沉淀在模型里，新手戴上眼鏡那一刻，就擁有了百年的實(shí)驗(yàn)智慧。

目前，LabOS 仍然處于「原型機(jī)」階段。它的電池只能撐 2 小時(shí)（對(duì)于動(dòng)輒 10 小時(shí)的實(shí)驗(yàn)來說，還得掛個(gè)充電寶），而且適配的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景還需要繼續(xù)擴(kuò)充。但它釋放出的信號(hào)是明確的：「玄學(xué)科研」的時(shí)代正在終結(jié)。

對(duì)于廣大正在實(shí)驗(yàn)室里苦苦掙扎、懷疑人生的生物汪們來說，這無疑是曙光。雖然你可能還沒等來 LabOS 的量產(chǎn)，但至少可以轉(zhuǎn)發(fā)這篇文章給你的導(dǎo)師 ——

「老板，不是我不努力，是我還缺一副價(jià)值五萬塊的 AR 眼鏡！」

帥氣又昂貴的 AR 智能眼鏡 來源：網(wǎng)絡(luò)

今日互動(dòng)：如果實(shí)驗(yàn)室配了這套系統(tǒng)，你覺得你的論文產(chǎn)出速度能提高幾倍？或者，你更擔(dān)心 AI 會(huì)發(fā)現(xiàn)你偷偷在無菌室里吃零食？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的看法！

我們長(zhǎng)期為科研用戶提供前沿資訊、實(shí)驗(yàn)方法、選品推薦等服務(wù)，并且組建了 70 多個(gè)不同領(lǐng)域的專業(yè)交流群，覆蓋PCR、細(xì)胞實(shí)驗(yàn)、蛋白研究、神經(jīng)科學(xué)、腫瘤免疫、基因編輯、外泌體、類器官等領(lǐng)域，定期分享實(shí)驗(yàn)干貨、文獻(xiàn)解讀等活動(dòng)。

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【2401】論文寫作干貨資料（100 頁(yè)）

【2402】國(guó)內(nèi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)方法匯總（60 頁(yè)）

【2403】2024 最新最全影響因子（20000+ 期刊目錄）

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