科学研究常常受益于跨学科研究团队。然而,大多数科学家无法接触到来自多个领域的专家。幸运的是,大型语言模型 (LLM) 最近表现出令人印象深刻的能力,可以通过回答科学问题来帮助不同领域的研究人员。在这里,我们通过引入虚拟实验室来扩展 LLM 在科学方面的能力,虚拟实验室是一个人工智能与人类的研究合作,用于进行复杂的跨学科科学研究。虚拟实验室由一名 LLM 首席研究员代理组成,该代理指导具有不同科学背景的 LLM 代理团队(例如,化学家代理、计算机科学家代理、评论家代理),由一名人类研究人员提供高级反馈。我们设计虚拟实验室通过一系列团队会议进行科学研究,所有代理讨论科学议程,以及个人会议,代理完成特定任务。我们通过将虚拟实验室应用于设计与 SARS-CoV-2 最新变体的纳米抗体结合物来展示其强大功能,这是一个具有挑战性的开放式研究问题,需要从生物学到计算机科学等不同领域的推理。虚拟实验室创建了一种新颖的计算纳米抗体设计流程,该流程结合了 ESM、AlphaFold-Multimer 和 Rosetta,并设计了 92 种新纳米抗体。对这些设计的实验验证揭示了一系列功能性纳米抗体,它们在 SARS-CoV-2 变体中具有良好的结合特性。这证明了虚拟实验室能够快速做出有影响力的现实世界科学发现。特别是,两种新的纳米抗体表现出与最近的 SARS-CoV-2 JN.1 或 KP.3 变体改善的结合,同时保持与祖先病毒刺突蛋白的强结合,这表明它们是值得进一步研究的令人兴奋的候选者。