每日最新頭條.有趣資訊

人工智慧化學合成機器人-快速發現新分子

一種新型的人工智慧驅動的機器人系統可能會徹底改變小分子的發現方式。英國格拉斯哥大學的化學家們討論了他們如何訓練一個人工智慧有機化學合成機器人來自動探索大量的化學反應。

化學機器人的照片

這種「自我驅動」的系統以機器學習演算法為基礎,可以發現新的反應和分子,允許利用數字化學數據驅動的方法來定位感興趣的新分子,而不是局限於一個已知的資料庫和常規的有機合成規則。

其結果可能是降低發現新的藥物分子、新化學產品(包括材料)、聚合物及用於高科技應用(如成像)的分子的成本。

研究小組通過使用18種不同的起始化學物質的組合來模擬大約1000種反應,展示了該系統的潛力。在探索了大約100種(或10%)的可能反應後,機器人能夠以超過80%的準確率預測出哪些初始化學物質的組合應該被探索以產生新的反應和分子。通過探索這些反應,他們發現了一系列以前不為人知的新分子和反應。研究人員發現了四個新反應,其中一個反應被歸入已知最獨特反應的前1%。

無數的化學反應是已知的,許多不同的途徑可以產生同一個理想分子。發現新的化學反應活性,找到最佳途徑,對於使生產化學品、藥品和材料的過程更加可持續、環保和高效至關重要。然而,新化學反應的發現是一個不可預測的、耗時的過程。上述機器人系統可以比人工操作更快地進行化學反應和分析,並能通過少量實驗,預測各種試劑組合的反應性。

研究者表示,這種方法是化學數字化的關鍵一步,它將允許對化學太空(chemical space)進行實時檢索,從而幫助新藥物的發現,並削減成本,節省時間,提高安全性,減少浪費,幫助化學進入一個新的數字時代。

總之,研究人員設計、製造並編寫了一個化學處理機器人,該機器人可以利用機器學習來篩選和預測化學反應。根據該自主系統的預測,研究小組發現了四個新反應,證明了其快速發現未知反應的潛力。

參考文獻:Nature 2018;559:377-381

好文薦讀

TAG: |

獲得更多的PTT最新消息
按讚加入粉絲團