图1:Anthropic展示的Claude设计蛋白质结合剂。来源:Anthropic。
一家实验室收到了一批看起来有些离谱的订单。
15个蛋白质靶点,每个靶点都要从零设计一批全新的“钥匙”。这些钥匙必须在计算机里完成结构设计、序列设计和多轮筛选,之后还要被真正制造出来,放进实验仪器,看看它们能不能抓住对应的靶点。
以往,这是一支蛋白质工程团队需要忙上数周甚至数月的工作。
这一次,坐在电脑前连续干活的不是人。
是Claude。
2026年8月18日,Anthropic公布了第一批湿实验结果:Claude针对15个靶点设计蛋白质结合剂,14个靶点获得成功。1,320个设计里,有354个在实验中确认发生了结合。
参与验货的不是Claude自己,也不只是Anthropic内部团队。Adaptyv Bio和Twist Bioscience分别生产、测试了这些设计。
屏幕里的分子,第一次以这样大的规模走进实验室,并在那里经受现实世界的审判。
“AI会设计药物”的口号已经喊了很多年。这次的数据仍然不等于Claude做出了一款药,却让一条更重要的边界开始松动:通用大模型正在从科研助手,变成可以独立组织复杂实验前流程的研究执行者。
它不只给科学家建议。
它开始替科学家把活干下去。
01一把能插进锁里的钥匙
先把“设计药物”拆开。
人体内大量生物过程,都依赖蛋白质之间的结合。一个蛋白质贴到另一个蛋白质的特定位置,可能打开一条信号通路,也可能把它关掉。
许多现代药物就在做类似的事。它们找到与疾病有关的靶点,紧紧抓住它,阻断、激活或者递送某种东西。
蛋白质结合剂可以被理解成一把为特定锁孔定做的钥匙。问题在于,蛋白质的表面不是规整的金属锁芯,而是一片会弯曲、带电、与水相互作用的三维地形。
图2:蓝色蛋白质结合剂贴合黄色靶蛋白表面的特定位点。来源:Google DeepMind。
序列差一个氨基酸,整把钥匙就可能折错、聚集,或者抓住完全不该抓的东西。
2020年,AlphaFold 2在CASP14中展示了接近实验结构的预测精度。它解决的是“给定一串氨基酸,这个蛋白质大概会折成什么形状”。
2021年,相关论文发表于《Nature》,蛋白质结构预测从漫长实验走向规模化计算。
但看懂一把钥匙,不等于能反过来造出一把钥匙。
2023年的RFdiffusion、2024年的AlphaProteo、之后的BindCraft,把“预测结构”向“生成结构”推进。AlphaProteo曾在7个测试靶点上得到实验确认,在BHRF1上的候选结合成功率达到88%;BindCraft报告的不同任务实验成功率则从10%到100%不等。
图3:AlphaProteo为7种不同靶蛋白生成并通过湿实验验证的结合结构。来源:Google DeepMind。
蛋白质设计已经不是一片荒地。专用模型很强,开源工具也越来越多。
新的麻烦随之出现:一个真实项目并不只需要一个模型。
研究人员要选择结合位点,决定调用哪一种结构生成工具,再做序列设计、共折叠预测、可溶性检查、亲和力排序和多轮优化。不同靶点表面不同,失败方式也不同。工具越多,流程反而越依赖少数懂计算、懂结构又懂生物的专家。
Anthropic在官方文章里给出的时间是:即使有了这些机器学习工具,完整计算流程通常仍需要专家忙上数天,甚至数周。
Claude这次跨过的门槛,就藏在这堆繁琐的工作里。
02把15个靶点交给Claude
研究团队没有让Claude凭空“幻想”一个蛋白质。
它拿到了一份约3万Token的专家提示词、互联网和论文资料、Google Drive等连接器、GPU,以及一组业内已经在使用的结构设计、序列设计和共折叠模型。
Claude扮演的角色更像一名项目负责人兼上机研究员。
它要自己选择靶点上的结合位置,组合PXDesign、RFdiffusion、BoltzGen、ProteinMPNN等专业工具,生成候选结构与序列,再进行多轮计算优化,筛掉可能无法表达、不溶解或结合不稳的方案。
图4:Claude没有取代所有蛋白质模型,而是组合不同结构、序列与优化工具。来源:Anthropic技术报告。
实验分成两种模式。
第一种是“多靶点模式”:
Opus 4.8和Mythos Preview分别在同一个会话里同时处理多个靶点,墙上时间48小时,运行专业模型的计算预算最高达到12,500个NVIDIA H100小时。
第二种是“单靶点模式”:
Mythos Preview一次只盯住一个靶点,每个会话运行24小时,每个靶点最高使用2,500个H100小时,各会话并行推进。
人类启动任务后,没有再提供科学、技术或操作建议。人做的事情主要是批准网络和代码执行请求、处理会话之外的基础设施问题,以及把最终候选送去实验验证。
Claude负责中间那段最费专家时间的路。
对每个靶点,研究团队要求它交出30个候选结合剂。三个实验分支合计产生1,320个设计,之后由Adaptyv Bio和Twist Bioscience独立进行生产与结合测试。
图5:Twist Bioscience实验室人员进行样本处理。Claude交出的计算候选,最终必须被制造并接受湿实验验证。来源:Twist Bioscience。
这一步很重要。
蛋白质设计论文里最容易膨胀的数字,往往来自计算机自己的评分。模型设计一个结构,再用另一个模型判断它“看起来能结合”,两边可能共享相似偏差。
湿实验不会照顾模型的自尊。
蛋白质能不能表达、能不能正确折叠、能不能在溶液里保持稳定、最后是否真的抓住靶点,都要交给现实回答。
031,320次下注,354次命中
实验结果回来后,Mythos Preview在多靶点模式下的总体命中率是26.7%,Opus 4.8是22.6%。
当Mythos一次只处理一个靶点时,总命中率进一步升到35.1%。
Anthropic依据ProteinBase汇总的口径,把当下常见蛋白质设计项目的命中率写成10%到15%。按这个参照,Claude交出的候选大约把平均命中率提高了一倍。
图6:多靶点与单靶点模式下,各靶点的实验命中率差异很大。来源:Anthropic技术报告。
总体数字只是第一层。
Claude在14个靶点上得到354个确认结合剂,其中至少6个靶点出现了个位数纳摩尔级的高亲和力结合剂。Anthropic把平衡解离常数KD低于10 nM定义为高亲和力——数值越低,通常意味着抓得越紧。
至少4个靶点上,Claude的最佳结果达到或超过此前公开报道的最佳亲和力。
图7:Claude针对VEGF-A、PD-L1、TREM2、Cas9等靶点生成的结合结构。白色为靶点,橙色与绿色为设计出的结合剂。来源:Anthropic。
RBX1是其中一个醒目的例子。
在单靶点模式下,Mythos Preview对RBX1的命中率达到40%;Adaptyv Bio此前比赛参与者的命中率是3.7%。Claude排名最高的候选还超过了那场比赛245个参赛设计中的冠军。
它也设计出了15个含有至少20% β-折叠结构的确认结合剂,覆盖6个靶点。β-折叠要求多条延展的氨基酸链精确对齐,比常见的α螺旋更容易发生错折叠和聚集。
图8:不同设计方法产生的结合剂命中率与亲和力分布。来源:Anthropic技术报告。
数字背后有一个容易被忽视的变化。
过去,研究人员评价的是某一种蛋白质生成模型能不能做好一道题。Claude接受的是一项开放式任务:自己判断题目,挑选工具,发现失败,再改变路线。
专用模型像实验室里的仪器。Claude开始像那个知道何时该换仪器的人。
04最难的靶点,暴露了它的能力,也暴露了边界
TNFα是一种与炎症有关的信号蛋白。阻断它,是阿达木单抗等重要药物的治疗基础。
它也出了名地难设计。
TNFα由多个亚基组成,合适的结合位置位于两个蛋白形成的沟槽里。2024年,Google DeepMind公布AlphaProteo时,7个靶点都拿到了成功结果,唯独第8个TNFα失败了。
Claude这次给出了一个意外结果。
整体能力更强的Mythos Preview没有成功,Opus 4.8却做出了多个TNFα结合剂。其中一些不仅结合人类TNFα,还能结合食蟹猴和小鼠版本。这种跨物种结合对后续动物研究很有价值。
Anthropic也承认,他们不知道为什么Opus在这里成功,而Mythos失败。
图9:Adaptyv Bio与Twist Bioscience对Opus 4.8的TNFα候选进行重复及跨物种测试。来源:Anthropic技术报告。
失败没有消失。
MBP是一种体积大、表面光滑而亲水的细菌蛋白,留给结合剂“下手”的位置很少。Claude为它交出的90个设计,没有一个被确认成功,只有一个出现微弱且可重复的结合信号。
另一个人工设计的β桶蛋白BBF-14也很棘手。Claude做出了3个彼此独立的结合剂,但亲和力只达到亚微摩尔到微摩尔级,离高亲和力仍有距离。
图10:BBF-14只得到中等或较弱结果,MBP的90个设计均未确认成功。来源:Anthropic技术报告。
这些失败让结果更可信,也提醒我们:35.1%不是一把通吃所有蛋白质的万能钥匙。
靶点表面、实验方法、成功定义和候选筛选方式一变,命中率可能相差几十倍。Adaptyv Bio在推出BenchBB基准时专门警告过,行业里的实验条件和“命中”定义并不统一,跨论文比较经常失真。
Claude赢下的是一场很有分量的战役,还没有赢下蛋白质设计这场战争。
05突破发生在模型之间
Claude没有发明RFdiffusion,也没有替代Boltz、ProteinMPNN或实验仪器。
它把这些彼此分散的能力接成了一条能运行的生产线。
这和AI编程过去两年的变化很像。早期模型只补全一段代码;后来的Agent开始读仓库、运行测试、发现报错、修改文件,再把任务推进到完成。
科研正在出现同一条轨迹。
AlphaFold回答“它长什么样”,蛋白质生成模型回答“什么结构可能有用”,研究Agent则要回答“为了让这个项目往前走,下一步该调用什么、验证什么、失败后换哪条路”。
2026年6月,Anthropic把这种工作方式做成了Claude Science。它不是给聊天框换一个科研皮肤,而是把论文数据库、代码环境、远程计算集群和60多种科研技能接到同一个Agent下面。研究人员可以从笔记本进入实验室自己的HPC节点,模型负责准备环境、提交任务、保存代码与中间产物,另一个审查Agent再检查引用、计算和图表是否对应。
图11:Claude Science同时展示研究结果、生成代码、执行记录和审查过程。来源:Anthropic。
单个蛋白质模型提供的是一种能力,Claude Science试图提供的是一张工作台。前者告诉你某把锤子有多强,后者负责判断什么时候该拿锤子、什么时候该换显微镜,以及每一步留下了什么可复现的记录。
科研里最贵的部分,往往不是一次预测,而是数十种工具、数据和判断之间的交接。
Anthropic同一天公布的第二项实验,把这件事说得更明白。
研究人员只给Claude Opus 5两句话,以及一家合同实验室产生的原始核磁共振(NMR)和液相色谱—质谱(LC-MS)文件。Claude分别用23分钟和19分钟处理完两类数据。
图12:Claude从原始NMR信号生成谱图、峰表和氢原子计数。来源:Anthropic。
在NMR任务中,它生成18个峰的表格,标出4个可能连接氮或氧的氢,并建议追加重水实验。合同实验室三天后也做了同一种检查。
Claude第一次判断4个峰都消失了,随后在自检中纠正为只有2个。它的每个峰氢计数与实验室结果相差不超过0.08个氢。
在LC-MS任务中,它面对的是没有公开文档的仪器文件格式。Claude先反推出数据编码,再复现仪器记录的2,664次扫描总量,确认读取无误后才继续分析。最终得到的纯度是96.4%,实验室报告是96.33%。
图13:Claude解析专有LC-MS文件后生成的色谱、质谱与纯度结果。来源:Anthropic。
设计新分子和解读已有分子,看上去是两件事。它们都指向同一种能力:模型开始在陌生工具、原始数据和不完整指令之间维持一条长链条的工作。
科学Agent的价值,不在于每一步都比专用模型强。
它让原本无法自己合作的模型开始合作。
06离一款药,还有很长的路
“15个靶点成功14个”很容易让人误以为,Claude已经交出了14款候选药物。
实际上,研究团队最初选了16个靶点,其中成熟型GDF-8因为聚集和非特异性黏附导致数据无法判断,最终只报告15个靶点。14/15是“至少找到一个确认结合剂”的靶点成功率,不是药物研发成功率。
小型蛋白质结合剂也不是当前最常见的药物形态。即使得到一个抓得很紧的结合剂,后面仍要回答一长串问题:它是否影响了正确的生物通路?会不会误伤其他蛋白?在体内是否稳定?怎样给药?会不会触发免疫反应?剂量和毒性如何?能否规模化制造?
FDA把药物路径划分为发现与开发、临床前研究、临床研究、审评和上市后监测。Claude目前明显加速的是第一段的部分工作。
图14:Claude本次主要加速早期发现与设计,后续仍需跨过临床前、临床、监管审评和上市后监测。根据FDA药物研发流程整理。
从一把能插进锁孔的钥匙,到一把可以安全交给患者的钥匙,中间隔着细胞、动物和人体。
还有三个现实限制不能略过。
第一,这是Anthropic发布的公司技术报告,尚不能等同于同行评议论文。Adaptyv Bio与Twist Bioscience提供了独立湿实验验证,Anthropic也公开了提示词、计算模型和实验数据,但研究设计与叙事仍来自厂商自己。
第二,“最少人工介入”不等于没有人。专家写了约3万Token的设计协议,人类选择了任务与靶点,提供了专业模型、连接器、算力和实验服务,并处理基础设施与样品下单。
第三,这不是一次廉价实验。多靶点会话最高使用12,500个H100小时,单靶点模式每个靶点最高2,500个H100小时。把数周专家时间压进24到48小时,背后是相当可观的计算预算。
速度提升是真的,经济性还需要单独算账。
07AI制药的瓶颈正在搬家
过去十年的AI制药叙事,总在强调算法能生成多少分子。
当候选生成越来越便宜,行业会更快撞上下一个瓶颈:谁来制造、测试、否决这些候选?谁拥有高质量、可比较、能回流到模型里的实验数据?
1,320个设计最后变成354个确认结合剂,说明计算并没有消灭实验。它让实验变得更重要了。
以后最稀缺的资产,可能不是又一个分子生成模型,而是三样东西:自动化湿实验平台、标准化生物数据,以及让计算与实验不断往返的反馈系统。
图15:Twist Bioscience的真实实验室场景。候选生成越快,制造、测试和数据回流越会成为产业瓶颈。来源:Twist Bioscience。
图16:BenchBB用7种具有不同结构与难度的靶蛋白,推动设计方法在统一实验条件下比较。来源:Adaptyv Bio。
这会改变AI制药公司的竞争方式。
只有模型、没有实验能力的团队,很容易淹没在廉价候选里;拥有机器人实验室和独特数据的团队,会越来越像AI时代的晶圆厂;能够把通用Agent、专业模型和实验平台接起来的公司,才有机会持续降低每一次有效验证的成本。
开发者和创业者可以盯住三个指标,而不是只看发布会上的最高命中率:
1.验证是否独立。 结果是在模型自己的评分器里成立,还是在外部实验室复现?
2.失败是否回流。 湿实验的负结果能不能自动改变下一轮设计,而不是只挑成功案例展示?
3.单位有效结果的成本。 算力、专家时间和实验费用加在一起,找到一个可推进候选到底花了多少?
命中率决定新闻标题,闭环成本决定谁能活下来。
08写在最后
下一次,一名蛋白质工程师面对一个新靶点时,第一步可能不再是打开十几个软件、手工搭建流程。
他会把目标、约束和已有数据交给一个研究Agent,然后等它带回一批真正值得进实验室的候选。
实验室依然要开机。样品依然要合成。失败依然会大量发生。人体也不会因为模型更聪明,就变得更容易预测。
改变的是人的起点。
过去,科学家把大量时间花在让工具运转;以后,他们会把更多时间花在决定该问什么、该相信什么,以及哪个结果值得继续烧钱。
Claude还没有做出一款药。
它已经让药物研发第一次清楚地看见:当AI能把一整套科研工具组织起来,实验不再是计算的附属验证,而会成为这个时代最昂贵、也最诚实的裁判。