化学实验刚迈出了人工智能自主合成化合物的第一步 | 智能技术

发布日期:2019-09-07 10:00
化学实验刚刚迈出了人工智能自动化未来的一步。美国和比利时的一个工程师团队开创了一种用于开发分子的新型人工智能机器人系统。该系统使用智能算法梳理数百万种已知反应,以发现制造药物分子,聚合物或其他化合物的最佳方法。



由机器人手臂、泵、阀门和容器构成的人工智能自动化系统可以在没有人手的帮助下合成分子。然而,研究人员指出,人类仍处于“循环中”。在确定要避免哪些反应时,没有AI系统能够与良好的化学工程师的指导相匹配。(“热潮”的狂热放热反应只是人类化学家可以帮助预防的许多不良后果之一。)

麻省理工学院化学工程与材料科学教授Klavs Jensen说:“我们有一个系统可以学习以前做过的事情并用它来指导机器人实际执行合成。” 

Jensen说,使用机械臂和反应容器的标准化系统以及连接它们的软管简化了过程。运行具有相同范围的可能化学品和反应的类似系统的操作人员将需要操作大约77个阀门--每个阀门都需要被监控以防止堵塞或泄漏。

詹森和他的合着者说,这种机器人化学合成系统有望从化学研发过程中消除一些苦差事。研究人员在最近一期的《科学》科学杂志上报道说,他们的系统“让人们专注于手工任务的专家化学家,以便他们专注于新思想” 。

蒂姆·贾米森,合着者和化学的麻省理工学院教授说,这开源机器人合成系统还设置了一个先例。

“我在人类历史上可以想到的每一种新分子最初都是由实验室中的人使用玻璃器皿制造的或者非常接近的东西。”贾米森说。“人系统制造分子是不同的。”贾米森指出,他们的研究没有合成任何新的分子。事实上,这就是重点。

“项目的目标不一定是为了让事情更好、更快、更便宜。”他说。“这是为了开发一个具有更高自动化程度的系统。该系统没有发明任何分子。我们制造的每一个目标分子都是已知的化合物。“

该小组的论文报道了机器人平台在合成15种药物化合物方面的成功,包括阿司匹林和血压药物喹那普利,以及麻醉剂利多卡因和苯二氮卓类地西泮。

“然而,药物不是机器人系统可以合成的唯一化合物。它也可以用来制造LED染料。”Jensen说。“它本来可以用来制造量子点材料,尽管我们会努力达到更高的温度。但我认为我们可以做到这一点。我认为钙钛矿,你可以合成。对电子和机械设备的聚合物也有很多兴趣。那些通常需要独特的分子。所以他们正在考虑为这些应用制造新的单体--你可以用这种系统制造这些单体。“

贾米森表示,他已经向实验室和公司请求了这个尚未命名的新型机器人化学合成平台。“我收到的电子邮件的问题就像看起来很棒,我想要一个。”他说。“遗憾的是,我们无法为感兴趣的人提供系统。但它确实引发了许多人的想象力。“