Ultimo aggiornamento il 20 Dicembre 2023 by Redazione
Un’intelligenza artificiale impara a sintetizzare reazioni chimiche complesse
Un nuovo sistema guidato dall’intelligenza artificiale, chiamato Coscientist, ha dimostrato di essere in grado di apprendere e sintetizzare reazioni chimiche complesse in pochi minuti. Questo sistema ha imparato autonomamente alcune delle reazioni chimiche vincitrici del premio Nobel per la Chimica nel 2010 e ha progettato una procedura di laboratorio di successo per realizzarle. Questo risultato è stato ottenuto da un team di ricercatori guidato da Gabe Gomes della Carnegie Mellon University negli Stati Uniti.
Le reazioni chimiche complesse che Coscientist è stato in grado di sintetizzare sono conosciute come ‘accoppiamenti incrociati catalizzati da palladio’. Queste reazioni sono state riconosciute con il premio Nobel per la Chimica nel 2010 per il loro ruolo nel processo di sviluppo farmaceutico e in altri settori industriali. L’impresa di Coscientist è stata pubblicata sulla rivista ‘Nature’ e dimostra il potenziale dell’intelligenza artificiale nell’aumentare il ritmo e il numero delle scoperte scientifiche, migliorando la replicabilità e l’affidabilità dei risultati sperimentali.
Il gruppo di ricerca, composto anche dai dottorandi Daniil Boiko e Robert MacKnight, ha ricevuto supporto e formazione dal National Science Foundation (Nsf) Center for Chemoenzymatic Synthesis della Northwestern University e dal Nsf Center for Computer-Assisted Synthesis all’University of Notre Dame, entrambi negli Stati Uniti.
Coscientist è stato dotato di grandi modelli linguistici che compongono i suoi ‘cervelli’ artificiali. Questi modelli sono in grado di estrarre significato e schemi da enormi quantità di dati. Il sistema è stato testato utilizzando diversi moduli software e ha dimostrato di essere in grado di cercare informazioni pubbliche sui composti chimici, leggere manuali tecnici sulle apparecchiature di laboratorio robotiche, scrivere codice informatico per eseguire esperimenti e analizzare i dati risultanti per determinare cosa ha funzionato e cosa no.
Coscientist è stato anche in grado di utilizzare informazioni chimiche disponibili per apportare modifiche ai suoi piani sperimentali. Il sistema è stato addestrato a utilizzare apparecchiature chimiche robotiche ad alta tecnologia per eseguire azioni come aspirare, spruzzare, riscaldare e agitare campioni liquidi con estrema precisione. Questo è stato possibile grazie a un codice informatico scritto dall’intelligenza artificiale stessa.
Durante i test, Coscientist è stato in grado di progettare una procedura accurata per la sintesi di sostanze comuni come l’aspirina, il paracetamolo e l’ibuprofene. Il modulo GPT-4 abilitato alla ricerca ha ottenuto i punteggi più alti nella sintesi dell’ibuprofene.
Il sistema ha dimostrato di avere capacità di ragionamento chimico, utilizzando informazioni chimiche disponibili per apportare modifiche ai suoi piani sperimentali. Questo risultato apre nuove prospettive per l’utilizzo dell’intelligenza artificiale nell’ambito della ricerca scientifica.
Tuttavia, gli esperti sottolineano che è necessario utilizzare questa potenziale in modo responsabile e proteggersi da possibili abusi. Comprendere le capacità e i limiti dell’intelligenza artificiale è fondamentale per sviluppare regole e politiche informate che possano prevenire usi dannosi dell’Ia, sia intenzionali che accidentali.
In conclusione, Coscientist rappresenta un importante passo avanti nell’utilizzo dell’intelligenza artificiale per la sintesi di reazioni chimiche complesse. Questo sistema dimostra il potenziale dell’Ia nel migliorare il processo di scoperta scientifica e l’affidabilità dei risultati sperimentali. Tuttavia, è fondamentale utilizzare questa tecnologia in modo responsabile e attento per evitare possibili abusi.
