听:AI机器人混合化学物质以发现反应

记者亚当·列维(Adam Levy)与化学家李·克罗宁(Lee Cronin)谈了他的团队寻找新化学反应的过程。阅读研究。

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笔录

面试官:亚当·利维

对于化学家Lee Cronin来说,化学就是发现。尽管有数百年来飞速发展的方法和技术,但对于Lee来说,发现的过程仍然是旅程的全部。

受访者:李·克罗宁

当您要求实验室的化学家去发现某些东西时,这非常困难。这有点像让某人现在乘船去寻找新大陆。总是会出错,然后会发生更多有趣的事情,然后我们进行跟进,我认为这就是今天通常会发现许多发现的地方。

面试官:亚当·利维

但是,尽管他热爱航行,但Lee认为是时候改变这一过程了。不是依靠运气和直觉的神奇组合,而是确切地如何进行搜索。李想自动寻求新的反应。已经存在用于自动化化学中某些任务的机器,但是它们倾向于遵循特定的程序和配方,而不是寻找新发现。还尝试通过机器学习来辅助发现,在机器学习中使用数据训练计算机并了解反应如何进行。李想制造一种可以学习和执行任务的机器。我打电话给他以了解更多信息。

受访者:李·克罗宁

因此,我们尝试使用机器学习对反应的结果进行分类-当您将两种化学物质混合在一起时-是否发生了什么事,然后可以以此为基础,您知道的话,如果您喜欢您的新化学空间,请绕船航行,或者在未知的岛屿周围航行游艇,并绘制地图。

面试官:亚当·利维

您的机器不仅仅是在学习,在做,在做实验。

受访者:李·克罗宁

是的,我们要做三项至关重要的事情。第一,我们从一个空的数据库开始,只是它知道我们可以使用的成分。第二,它只是随机选择要添加的成分和化学物质,因此没有偏差。第三,它是实时进行的,因此它实际上决定要做什么,然后将化学物质混合在一起并观察发生了什么。

面试官:亚当·利维

当我们在这些句子中说“不”时,我们实际上是在谈论机器人。您能描述一下这个机器人是什么,因为它不像坐在化学实验室桌子上的类人动物一样,对吗?

受访者:李·克罗宁

不可以,但实际上它所做的事情与类人猿或人类在化学实验室桌上会做的事情非常相似。化学家通常会将化学药品混合在一个圆底烧瓶中,将它们放在搅拌器上并加热,这就是该机器人的工作。将化学药品插入机器人后,它将这些化学药品作为溶剂中的液体形式转移到反应器中,然后发生反应,机器人自动获取样品并将其移至检测器。它基本上就像人类使用眼睛或耳朵一样,因此它可以快速,无缝地发生。

面试官:亚当·利维

那么,这真的是一个封闭的系统吗?这是做什么的,还是在某个阶段仍需要人工输入?

受访者:李·克罗宁

哦,是的,人类至关重要。这不是要取代人类。因此,该机器人所做的只是节省劳动力的工具。机器人只和训练它的化学家一样好。好吧,机器人会做实验,而化学家会告诉机器人实验的结果是反应性的还是非反应性的,是否发生了什么。因此,机器人将在一段时间后开始猜测,然后人类会继续前进,是的,你是对的。然后达到一个临界点,它完成了大约10%的可能组合,它能够预测接下来会发生什么,并且它只是加快了我们发现新反应和新分子的能力。人类的时间是有限的,因此机器人可以做的一件事基本上就是做出人类没有时间去做并且通常会丢弃的反应。一天大约可以进行36次反应,而化学家通常一天只能进行3或4次这样的反应。

面试官:亚当·利维

我们描述了该过程的工作原理,但是您实际上通过这种机器人设法找到了什么新颖的东西吗?

受访者:李·克罗宁

我很高兴地说,我认为我可以说服十个化学家中的九个相信该机器人已经做出了一些反应,这些反应无法事先预测结果,这对我来说真的很令人兴奋。

面试官:亚当·利维

机器人和自动化机器已经在化学工业中使用。您在这里使用的系统与化学领域其他环境中可能存在的机器人有何不同?

受访者:李·克罗宁

我们系统的不同之处在于它的集成以及它寻找反应性的事实。实际上,我们正在做的事情很不寻常,因为它基本上可以在不考虑任何目标的情况下进行搜索,然后我们需要确保所做的事情,不仅有新的传感器,没有目标,而且实际上有机器学习实际正确地搜索那些试剂或成分的组合。

面试官:亚当·利维

这些差异将对哪些实际应用有用?

受访者:李·克罗宁

好吧,我们真的很兴奋,因为我们认为在发现科学方面,我们需要任何新分子,因此需要新药物,新染料,药物递送系统,新材料。现在,当您发现自己不知道要寻找的内容时就会遇到问题。因此,我们要做的下一件事是添加另一个小传感器,但是此传感器将有一个愿望,然后说正确,我们想找到(我不知道)最蓝的东西。因此,现在,不仅要寻找新的东西,还必须是新的蓝色。

面试官:亚当·利维

就个人而言,您对拥有这种集成式机器人系统所能带来的机会最感到兴奋吗?

受访者:李·克罗宁

好吧,我希望它将能为我们提供更多有关化学定律的信息,并使我们能够利用现有知识发现我们将无法使用的分子。我有点喜欢写诗。莎士比亚在写诗和诗歌方面真的很有趣,因为他发明了新词。我对看到它的机器人感兴趣的是,它能够创造出新的反应。然后可以将那些反应翻译回正常的化学语言,然后化学家便可以使用这些新反应来制造新分子。对我来说,那太令人兴奋了。

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