机器人化学家RoboChem的速度和准确性均优于人类化学家
机器人化学家RoboChem的速度和准确性均优于人类化学家RoboChem由弗吉尼亚大学范特霍夫分子科学研究所TimothyNoël教授的研究小组开发。他们的论文显示,RoboChem是一种精确可靠的化学家,可以进行各种反应,同时产生极少量的废物。该系统全天候自主工作,能够快速、不知疲倦地提供结果。机器人化学的延时摄影。资料来源:阿姆斯特丹大学Noël介绍说:"一周之内,我们就能优化合成大约十到二十个分子。而这需要一个博士生花费几个月的时间。机器人不仅能获得最佳反应条件,还能提供扩大规模的设置。这意味着我们可以生产与制药业供应商直接相关的数量。"Noël研究小组的专长是流动化学,这是一种新颖的化学方法,用柔性小管系统取代烧杯、烧瓶和其他传统化学工具。在RoboChem中,一根机械针小心翼翼地收集起始材料,并将这些材料混合在半毫升以上的小体积中。RoboChem基于流动化学原理。反应在体积仅为650微升的小管子中流动进行。资料来源:阿姆斯特丹大学然后,这些物质通过管道系统流向反应器。在那里,大功率LED发出的光通过激活反应混合物中的光催化剂,引发分子转换。然后,光流继续流向自动核磁共振波谱仪,以识别转化的分子。这些数据会实时反馈给控制RoboChem的计算机。Noël说:"这是RoboChem的大脑。它利用人工智能处理信息。我们使用一种机器学习算法,它能自主决定进行哪些反应。它始终以最佳结果为目标,并不断完善对化学的理解。"机器人针式取样器精确地选择各种试剂的数量,并巧妙地将它们混合在一起,形成反应溶液。资料来源:阿姆斯特丹大学为了证实RoboChem的成果,研究小组付出了巨大的努力。《科学》论文中收录的所有分子都是经过人工分离和检查的。Noël说,该系统的独创性给他留下了深刻印象:"我从事光催化研究已经十多年了。尽管如此,RoboChem所显示的结果是我无法预测的。例如,它发现了只需要很少光的反应。有时,我不得不挠头去想它到底做了什么。这时你会想,如果是我们,也会这样做吗?现在回想起来,你就会明白RoboChem的逻辑。但我怀疑我们自己是否也能获得同样的结果。至少不会这么快'。RoboChem的核心是一个功能强大的光化学反应器,其特点是有一排非常强大的LED照亮反应溶液。在这里,分子根据人工智能控制器的指令进行转化。资料来源:阿姆斯特丹大学研究人员还使用RoboChem复制了之前在四篇随机选取的论文中发表的研究成果。然后,他们确定了Robochem是否产生了相同或更好的结果。在大约80%的情况下,该系统产生了更好的结果。Noël说:'在另外20%的情况下,结果是相似的。这让我毫不怀疑,人工智能辅助方法将在最广泛的意义上有益于化学发现。"RoboChem和其他"计算机化"化学的意义还在于生成高质量的数据,这将有利于人工智能在未来的应用。在传统的化学发现中,只对少数分子进行深入研究。然后将结果推断到看似相似的分子上。RoboChem生成的数据集完整而全面,每个分子的所有相关参数都能在其中获得。这就提供了更多的洞察力。RoboChem采用机器学习算法处理从系统中获取的数据。它决定执行哪些反应,始终以最佳结果为目标。人工干预只发生在开始阶段,即设置储备溶液和启动RoboChem会话。资料来源:阿姆斯特丹大学另一个特点是,RoboChem系统还能记录"负面"数据。在目前的科学实践中,大多数发表的数据只反映成功的实验。失败的实验也能提供相关数据。但这些数据只能在研究人员的手写实验笔记中找到。这些数据没有公开发表,因此无法用于人工智能驱动的化学研究,RoboChem也将改变这一点。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1416837.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1416837.htm
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