大语言模型如今真正拥有了“物理触手”。本周四,Anthropic 宣布推出硬件用 MCP,即 Model Hardware Standard(MHS)。这是一项新标准,旨在帮助所有大模型驱动的 AI 智能体安全快捷地操作物理设备。如今,像 Claude 这样的模型可以像使用模型上下文协议一样,在物理世界中操作显微镜、机械臂、液体处理器、激光器等硬件。这一进展被视为 AI 从数字世界迈向物理世界的关键一步。
熟悉智能体生态的人对 MCP 应不陌生。这是 Anthropic 于 2024 年 11 月推出的开放标准协议,旨在为大语言模型与外部数据源、本地文件、开发工具及各类应用服务之间提供一种标准化、安全的双向通信接口。其核心定位被比作“AI 领域的 USB-C 接口”,能打通大模型与 GitHub、Slack、本地文件系统、数据库等软件环境。随着技术发展,MCP 已演变为智能体生态中不可或缺的事实标准。此次,Anthropic 试图通过 MHS 将这套通信规范升维到物理硬件、传感器、嵌入式系统与测试设备上。
MHS 的开发始于 Anthropic 与霍华德・休斯医学研究所 Janelia 研究园区的合作,现已面向首批科研实验室和先进制造商开放研究预览版。过去,实验室或工厂搭建和集成硬件往往需要数周甚至数月,且由于缺乏标准接口,设备间难以互通,必须依赖专家定制方案。MHS 将这一过程缩短至数小时甚至数分钟。此外,借助 AI 融入,MHS 让研究人员和工程师能更轻松地协调全天候的实验和工作流程。智能体能推理实验步骤、实时更新参数,甚至在无需人工干预的情况下从硬件故障中恢复。
即使不考虑 AI 集成难度,让车间设备相互通信也非易事。此前,每个设备都有独立的编程接口,缺乏统一集成方法,且无法与 Agent 共享数据或安全操作。MHS 通过引入标准化驱动程序解决了这些问题。这种驱动程序在操作系统和硬件间进行转换,使用“读取”或“写入”等简单基本命令,使任何硬件都能理解。它实现了设备的标准化发现,让设备和智能体能跨网络通信,无需定制“翻译”程序。此外,驱动程序还能帮助智能体理解陌生设备,并提供机器特性信息(如机械臂重量)以确保安全。这些信息原本多存储于纸质手册或隐性知识中,现在可通过自然语言标签直接输入,自动生成包含设备特性和安全限制的参考文件。
设备连接且智能体了解操作方法后,MHS 提供了三种控制机制:MCP、命令行界面和代码文件(API)。用户可通过一行代码协调多个设备。智能体能接收运行数据,在高层级上监督和指导工作,对操作步骤排序、监控结果并调整参数。对于长时间或高速任务,智能体可将驱动程序命令串联成代码文件,使设备自行执行,无需每步推理。测试中,Anthropic 发现 Claude 在与实验和硬件交互时展现出科学家的探索性。例如,Claude 调整激光器并观察结果,评估调整效果,理解事件顺序,最终将学习转化为确定性脚本,实现自动化校准。
在开发 MHS 过程中,Anthropic 与生物技术、机器人、量子计算等领域的实验室及硬件制造商分享了该技术。早期项目显示,MHS 缩短了集成时间,提高了迭代速度,并有助于机器实时运行和故障检测。硬件供应商和配套软件公司也在设备中内置 MHS 支持。例如,亚马逊云科技通过 Strands Robots 提供支持,Automata 为实验室自动化平台 LINQ 添加支持,Danaher 探索其在生物医学研究中的应用,Doosan Robotics 测试机械臂的自动化质量保证,MBF Bioscience 为 ScanImage 开发驱动程序,QIAGEN 展示其在核酸纯化平台上的故障排除能力,Tecan 为 Fluent 液体处理平台添加支持,Universal Robots 计划在其机器人平台上集成 MHS。
在开源之前,Anthropic 希望进一步完善标准。作为大语言模型,Claude 通过文本和图像学习物理世界,其空间和物理推理能力仍有局限,需要专家监督。例如,在处理蛋白质样本时,研究人员需引导 Claude 区分起泡是物理故障还是软件错误。目前,MHS 尚未兼容无编程接口的硬件,Anthropic 正与制造商合作将驱动程序集成进去。许多开发者已使用 Claude Code 操作单个设备。MHS 的下一阶段目标是扩展标准以覆盖更多开发者设备。早期采用者包括 Hugging Face(在机器人库 LeRobot 中添加支持)和 Raspberry Pi(在多款产品中启用 MHS 集成)。
