Robotkemiker opdager nye molekyler og reaktioner

En ny type kunstig intelligens-drevet kemi kan revolutionere måden molekyler opdages på, forskere hævder.

I et nyt papir offentliggjort i dag i tidsskriftet Natur , kemikere fra University of Glasgow diskuterer, hvordan de har uddannet en kunstigt intelligent organisk kemisk synteserobot til automatisk at udforske et meget stort antal kemiske reaktioner.

Deres 'selvkørende' system, understøttet af maskinlæringsalgoritmer, kan finde nye reaktioner og molekyler, muliggøre en digital-kemisk datadrevet tilgang til at lokalisere nye molekyler af interesse, frem for at være begrænset til en kendt database og de normale regler for organisk syntese.

Resultatet kan være en reduceret pris for at opdage nye molekyler til medicin, nye kemiske produkter, herunder materialer, polymerer, og molekyler til højteknologiske applikationer som billeddannelse.

Teamet demonstrerede systemets potentiale ved at søge omkring 1000 reaktioner ved hjælp af kombinationer af 18 forskellige startkemikalier. Efter kun at have udforsket omkring 100, eller 10 procent, af de mulige reaktioner, robotten var i stand til med mere end 80 procent nøjagtighed at forudsige, hvilke kombinationer af startkemikalier der skulle undersøges for at skabe nye reaktioner og molekyler. Ved at undersøge disse reaktioner, de opdagede en række tidligere ukendte nye molekyler og reaktioner, med en af ​​reaktionerne klassificeret til inden for de øverste 1 procent af de mest unikke reaktioner, der kendes.

Fremgangsmåden blev designet og udviklet af teamet ledet af professor Leroy (Lee) Cronin, University of Glasgow's Regius Chair of Chemistry. Professor Cronin og hans team er overbeviste om, at dette resultat vil bidrage til at bane vejen for digitalisering af kemi og udvikle nye metoder til kemi ved hjælp af en digital kode, der driver autonome kemiske robotter.

Professor Cronin sagde:"Denne tilgang er et vigtigt skridt i digitaliseringen af ​​kemi, og vil tillade realtidssøgning af kemisk rum, der fører til nye opdagelser af lægemidler, interessante molekyler med værdifulde anvendelser, og reducere omkostninger, tid, og afgørende forbedring af sikkerheden, reducere affald, og hjælpe kemi ind i en ny digital æra. "