四层工具架构统一 1900+ 科研工具，支持自定义工具热加载与技能驱动多步工作流

方案简介

ScienceClaw 的工具与技能体系是一套四层架构的科研工具集成方案：以 ToolUniverse 作为 1,900+ 科研工具的统一生态，配合 Agent 内置的搜索爬取能力、沙箱中的文件操作与代码执行能力，以及用户自定义 @tool 的热加载机制，让一个基于 LangChain DeepAgents 的 Agent 能够跨学科调用科研工具、执行代码并生成多格式报告。

该方案适合需要在药物发现、天文学、地球科学、化学材料、生物多样性、社会科学等领域快速获取和分析数据的科研人员。技能层（SKILL.md 结构化指令文档）进一步引导 Agent 完成复杂的多步骤工作流，例如从编写到测试再到保存的自定义工具创建流程。

亮点与能力

• 1,900+ 科研工具统一访问：通过 tooluniverse 技能统一访问，覆盖多个学科领域
• 药物发现与生物医学：靶点识别（OpenTargets）、ADMET 预测、药物安全（FAERS）、蛋白质分析（UniProt、PDB、AlphaFold）、基因组学（GWAS、GTEx）、临床试验
• 天文学与空间科学：SIMBAD 天体数据库、SDSS 巡天数据、NASA 系外行星档案、JPL Horizons 星历表、NASA DONKI 太阳活动事件
• 地球与环境科学：USGS 地震与水文、ERDDAP 海洋/气候数据、SoilGrids 土壤数据、空气质量（WAQI）、OpenMeteo
• 化学与材料科学：COD 晶体结构、分子性质预测、基于 SMILES 的分析
• 学术文献多源检索：PubMed、arXiv、OpenAlex、Semantic Scholar、DBLP、INSPIRE-HEP、Crossref、DOAJ、CORE
• 自然语言创建工具：在对话中描述需求，Agent 自动创建、测试并保存新工具
• 四格式报告生成：PDF、DOCX、PPTX、XLSX 专业科研成果输出

组成与分工

• 内置工具：核心搜索与爬取能力，如 web_search、web_crawl
• ToolUniverse：1,900+ 科研工具统一生态，开箱即用，如 UniProt、OpenTargets、FAERS、PDB、ADMET 等
• 沙箱工具：文件操作与代码执行，如 read_file、write_file、execute、shell
• 自定义 @tool：用户自定义 Python 函数，放入 Tools/ 目录自动热加载
• 技能（SKILL.md）：结构化指令文档，引导 Agent 完成复杂多步骤工作流，存放在 Skills/ 目录
• DeepAgents / LangGraph：Agent 核心引擎，负责工具与技能的调度
• FastAPI 后端：内置 9 个内置技能（pdf、docx、pptx、xlsx、tooluniverse 等）与 REST API 路由
• 飞书 / Lark：IM 集成，推送任务结果、告警和报告

实施步骤

1. 部署 ScienceClaw 基础环境

使用 Docker 部署主程序（macOS / Linux）：

bash
git clone https://github.com/AgentTeam-TaichuAI/ScienceClaw.git
cd ScienceClaw

bash
docker compose -f docker-compose-release.yml up -d --pull always

2. 挂载自定义工具

将包含 @tool 装饰器的 Python 文件放入 Tools/ 目录，系统自动检测并热加载，无需重启。

3. 安装自定义技能

将包含 SKILL.md 文件的文件夹放入 Skills/ 目录，Agent 会根据用户意图自动匹配并加载相关技能。

4. 通过对话创建工具或技能

在对话中描述您的需求，Agent 会自动创建、测试并保存新工具（tool-creator 技能：编写 → 测试 → 保存）；描述工作流即可让 Agent 自动起草、测试并保存新技能（skill-creator 技能：草稿 → 测试 → 评审 → 迭代）。

使用与配置要点

• 调用科研工具：通过内置 tooluniverse 技能统一访问 1,900+ 科研工具
• 扩展工具：手动挂载 @tool Python 文件到 Tools/ 目录，或对话中自然语言创建
• 发现社区技能：通过内置的 find-skills 功能，从开源社区发现和安装技能
• 报告输出：Agent 可按需生成 PDF（封面、目录、图表、文内引用、参考文献、学术排版）、DOCX、PPTX、XLSX 四种格式
• 任务通知：配置飞书 Webhook 后，任务结果、告警和报告直接推送到飞书群聊
• 定时执行：支持 cron 风格的定时或一次性任务调度

注意事项与常见问题

• 工具与技能是两个不同概念：工具是可执行代码，技能是结构化的指令文档（SKILL.md），充当 Agent 的"操作手册"
• 自定义工具放入 Tools/ 目录后热加载，无需重启服务
• Agent 会根据用户意图自动匹配并加载相关技能，无需手动指定

优缺点

• ✓ 工具无需重启热加载
• ✓ 自然语言创建工具技能

出处

本方案挖掘自开源项目 AgentTeam-TaichuAI/ScienceClaw，方案内容与实施命令均来自其 README 原文。