中文

用于假设驱动药物发现的 LLM 智能体群

人工智能 2025-04-28 v1

摘要

药物发现始终是巨大的挑战:超过 90% 的候选分子在临床评估中会失败,获批疗法的开发成本常常超过十亿美元。来自基因组学、转录组学、化合物库和临床记录的零散数据,阻碍了对机制性洞察的形成并减缓了进展。与此同时,大型语言模型在推理和工具集成方面表现出色,但缺乏实现受监管、假设驱动工作流程所需的模块化专业化和迭代记忆。我们引入 PharmaSwarm,一个统一的多智能体框架,用以协调专门的 LLM "智能体" 提出、验证和细化新药靶点和前导化合物的假设。每个智能体访问专用功能——自动化基因组和表达分析;精选生物医学知识图谱;通路富集和网络模拟;可解释的结合亲和力预测——而中心 Evaluator LLM 持续对提案在生物学可行性、新颖性、体外疗效和安全性方面进行排序。共享记忆层捕获已验证的见解并微调底层子模型,以实现自我改进。可部署于低代码平台或基于 Kubernetes 的微服务,PharmaSwarm 支持文献驱动的发现、基因组学指导的靶点识别和市场导向的适应性疗法。我们还描述了一个严格的四层验证管道,涵盖回顾性基准测试、独立计算实验、实验测试和专家用户研究,以确保透明性、可重复性和实际影响。作为 AI 合作伙伴,PharmaSwarm 可以加快转化研究进程,比传统管道更高效地提供高置信度假设。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.17967,
  title  = {LLM Agent Swarm for Hypothesis-Driven Drug Discovery},
  author = {Kevin Song and Andrew Trotter and Jake Y. Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.17967},
  year   = {2025}
}

备注

15 pages, 3 figures