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機(jī)器人化學(xué)家來(lái)了 - The robot chemist that does its own research

更新時(shí)間:2018-08-24      點(diǎn)擊次數(shù):3380
 格拉斯哥大學(xué)的研究人員發(fā)明了一種機(jī)器人,它利用人工智能(AI)來(lái)發(fā)現(xiàn)新分子。這臺(tái)機(jī)器正在學(xué)習(xí)創(chuàng)造化學(xué)反應(yīng),從而產(chǎn)生新的藥物和材料。它初與人類化學(xué)家合作,尋找有前途的新型分子。然后人工智能接管,機(jī)器人開(kāi)始自己發(fā)明。 “這有點(diǎn)像一個(gè)機(jī)器人調(diào)酒師,混合雞尾酒,”格拉斯哥化學(xué)中心的Lee Cronin教授說(shuō)。 在我們的實(shí)驗(yàn)室里,機(jī)器人以合適的方式混合化學(xué)物質(zhì) -通過(guò)搖動(dòng)來(lái)進(jìn)行的,不是攪拌  克羅寧教授提供的另一個(gè)類比是機(jī)器人就像Christopher Columbus。起初,哥倫布所能看到的是一望無(wú)際的大海。但當(dāng)他看到陸地時(shí),他會(huì)朝著陸地的方向駛?cè)ァC(jī)器人化學(xué)家在過(guò)程中朝著有前途的分子探索。

但是你如何訓(xùn)練一個(gè)人工智能機(jī)器人呢? That's the good part, he says.他說(shuō),這是有趣的部分。 Shadowing the human "As with all things, the human being is the expert.與萬(wàn)物,人是專家。 "What we wanted to do was capture the expertise of the human being.我們做的是利用人的專業(yè)知識(shí)。 "So every time the robot and the human worked together, and the human made a discovery and tagged it as a discovery, the robot was shadowing the human.所以每次機(jī)器人和人一起工作,人發(fā)現(xiàn)并標(biāo)記它為一個(gè)發(fā)現(xiàn),機(jī)器人就在追蹤人地發(fā)現(xiàn)。 "When the robot had been trained for about 10% of all the tasks, it then was able to predict, without the human being, which experiments it should do next."當(dāng)機(jī)器人被訓(xùn)練了大約所有任務(wù)時(shí)10%時(shí),它就能夠在沒(méi)有人的情況下預(yù)測(cè)下一步該做什么實(shí)驗(yàn)。

克羅寧教授在《自然》雜志上撰文說(shuō),機(jī)器人已經(jīng)合成了1000多種新的化學(xué)物質(zhì)和反應(yīng),其中一種具有*的3D結(jié)構(gòu),是已知的1%奇特分子中的一種。 研究小組稱機(jī)器人的預(yù)測(cè)到目前為止已經(jīng)證實(shí)了80%的準(zhǔn)確率。它會(huì)學(xué)會(huì)做得更好。 Prof Cronin adds: "Let's say we want a blue fluorescent dye. What we can do is train the robot, a bit like the way you'd train a sniffer dog to sniff out a particular scent.克羅寧教授補(bǔ)充道:假設(shè)我們想要一種藍(lán)色熒光染料。我們所能做的就是訓(xùn)練機(jī)器人,有點(diǎn)像你訓(xùn)練嗅探犬嗅出特定氣味的方式。 "And then the robot would go and search within the palette of chemicals it has available to go and make that blue fluorescent dye."然后機(jī)器人會(huì)去尋找可用的化學(xué)調(diào)色板來(lái)制造藍(lán)色熒光染料。或新的藥物新的塑料新型的材料,如傳感器等應(yīng)用。機(jī)器人可以學(xué)習(xí),但只有人類才能想象可能的用途。

 “化學(xué)家們喜歡制造不同的分子,因?yàn)樗鼈兘o了我們尋找新藥物的機(jī)會(huì),”Prof Cronin說(shuō)。 "Most existing molecules are very similar and have been 'searched to death', if you know what I mean."大多數(shù)現(xiàn)存的分子非常相似,你知道我的意思,就已經(jīng)窮盡了,被搜死了。

更便宜更安全

這項(xiàng)研究是由格拉斯哥大學(xué)的復(fù)雜化學(xué)倡議,歐洲研究理事會(huì)工程和物理科學(xué)研究理事會(huì)資助。 Prof Cronin is also the founding scientific director of the DeepMatter Group which is listed on London's Alternative Investment Market. It is working on what he calls the digitisation of chemical space.克羅寧教授也是倫敦另類投資市場(chǎng)上的DeepMatter集團(tuán)的創(chuàng)始科學(xué)總監(jiān)。正致力于他所說(shuō)的化學(xué)空間數(shù)字化研究。 他說(shuō):宇宙中有限的原子可以組成無(wú)限的分子。"There are so many molecules we need to search for and make, there's no way we could even scratch the surface without some help."有這么多分子需要我們?nèi)ふ液椭圃欤跊](méi)有幫助的情況下我們能做的只是一點(diǎn)皮毛。機(jī)器人化學(xué)家提供了更便宜、更安全、更省錢的研究前景,但Prof Cronin說(shuō),機(jī)器人化學(xué)家將使它的人類訓(xùn)練員變得無(wú)所事事 他說(shuō):化學(xué)家大部分時(shí)間都在實(shí)驗(yàn)室里從事體力勞動(dòng)。 From now on, they can look forward to spending more time doing chemistry.從現(xiàn)在起,他們可以期待花更多的時(shí)間做化學(xué)。

 

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