این ربات شیمیدانِ مجهز به GPT، واکنشها را طراحی کرده و به تنهایی دارو میسازد
هوش مصنوعی در خدمت طراحی و ساخت دارو
ساخت داروهای جدید و سودمند، میتواند دریچه های نویی را در درمان بیماری ها بگشاید. این موضوع در زمانی که هنوز برای بسیاری از بیماری ها درمانی وجود ندارد پراهمیت می نماید.
دسترسی سریع هوش مصنوعی به انباری وسیع از داده ها و قدرت زیاد آن در ثبت اطلاعات، کمک میکند اطلاعات شاخه های مختلف علوم در دسترس قرار بگیرد.
سیستمی به نام کوساینتیست Coscientist، اینترنت را برای یافتن دستورالعملها بررسی میکند، سپس آزمایشهایی را برای سنتز مولکولها طراحی و اجرا میکند.
کاترین ساندرسون دانشگاه کارنگی ملون
سیستم مستقل کوساینتیست Coscientist، از یک مدل بزرگ زبانی LLM، برای اجرای تجهیزات آزمایشگاهی روباتیک استفاده می کند.
شیمیدان ها با استفاده از یک مجموعه روباتیک آزمایشگاهی، از ChatGPT برای طراحی و انجام واکنش های شیمیایی پیچیده استفاده کرده اند.
این سیستم- که Coscientist نام دارد- میتواند چندین واکنش را طراحی و کدگذاری کند و آن را انجام دهد و ساخت ترکیباتی از جمله پاراستامول و آسپرین را در آزمایشگاه و با استفاده از دستگاه ربات خود بسازد.
این رویکرد در مجله ی Natureدر 20 دسامبر توضیح داده شده است.
شیمیدان گیب گومزGabe Gomes در دانشگاه کارنگی ملون در پیتسبورگ پنسیلوانیا که رهبری این تحقیق را بر عهده داشت، می گوید: لحظه ای که دیدم یک هوش غیر ارگانیک می تواند به طور مستقل یک واکنش شیمیایی را- که توسط انسان اختراع شده است- برنامه ریزی، طراحی و اجرا کند، شگفت انگیز بود.
پیشرفت های سریع در هوش مصنوعی (AI) باعث شده است کاربردهای این ابزارها در سراسر علم گسترش یابد.اما برای محققانی که روی نیمکتهای قدیمی، کار می کنند یا کسانی که در کدهای کامپیوتری مهارت ندارند، رویکردهای هوش مصنوعی آنقدرها قابل دسترس نیستند.
هنگامی که در ماه مارس، آخرین نسخه از مدل بزرگ زبان (LLM) پشت ChatGPT، به نام GPT-4، رونمایی شد، گومز و تیمش تصمیم گرفتند آن را برای شیمیدان ها به کار ببرند.
در نتیجه، Coscientist، از جدیدترین LLM های قدرتمند، از جمله GPT-4، برای بررسی ادبیات شیمیایی و طراحی مسیر واکنشی برای ساخت مولکول در صورت درخواست انسان، استفاده می کند.large language modelLLM، کتابچههای راهنمای موجود در اینترنت را مطالعه میکند و در مورد بهترین کیت و معرفهای موجود در زرادخانه خود برای ساخت مولکول در زندگی واقعی، تصمیم میگیرد.
این هوش مصنوعی همچنین از LLM Claude- که توسط شرکت هوش مصنوعی Anthropic در سانفرانسیسکو، کالیفرنیا ساخته شده است- و مورد دیگر به نام Falcon-40B-Instruct- که توسط موسسه نوآوری فناوری در ابوظبی ساخته شده است- استفاده می کند.
طراحی، کدگذاری، ترکیب
این تیم، سیستم را در برنامه ریزیسنتز چندین مولکول شناخته شده، از جمله مسکن های پاراستامول و آسپرین، و مولکول های آلی نیتروآنیلین و فنل فتالئین، تنظیم کرد.
در مرحله ی برنامه ریزی، کوساینتیست توانست مراحلی را که در مجموع بهترین بازده و عکس العمل را به همراه دارد، تعیین کند ومولکول ها را درست بسازد.
لی کرونین، شیمیدان دانشگاه گلاسکو در بریتانیا، می گوید: «این یک نمایش عالی است که نشان می دهد چگونه می توان با استفاده از LLM ها، متون را برای کمک به ارائه ایده هایی درباره واکنش های شیمیایی، کاوش کرد.
این تیم همچنین مورد پیچیده تری را امتحان کرد و از کوساینتیست خواست واکنشی به نام جفت سوزوکی-میاورا SuzukiMiyaura coupling را خلق کند. این زوج، پیوندهای کربن-کربن را تشکیل می دهد و در کشف دارو مهم است.سیستم، این آزمایش را هم انجام داد.
این گروه یکی از گروه هایی است که بر روی ربات های شیمی مبتنی بر LLM کار میکنند.یکی از این ربات ها به نام ChemCrow تقریباً همزمان با Coscientist ساخته شد. این روبات می تواند طیف وسیعی از مولکول ها را از جمله حشره کش DEET،برنامه ریزی کند و بسازد.(آندرو وایت شیمیدان در دانشگاه روچستر در نیویورک، که رهبری تیم سازنده ChemCrow را بر عهده داشت،درخواست مجله ینیچر را برای اظهار نظر رد کرد.)
تیاگو رودریگز، شیمیدان و داروساز در دانشگاه لیسبون، میگوید ابزارهایی مانند کوساینتیست، احتمالاً بیشتر مورد استفاده قرار میگیرند.من واقعاً می توانم آینده ای را ببینم که در آن، سخت افزار اتوماسیون، به این دستیارهای هوش مصنوعی، مجهز شود.
آینده، آزمایشگاههای خودران خواهد بود و ابزارهای هوش مصنوعی مورد نیاز است تا چرخه ی آزمایش، طراحی و ساخت، کاملا خودکار شود.»
اکنون میتوان کارهای معمولی را توسط این سیستمها انجام داد، اما رودریگز میافزاید که بیشتر سؤالات تحقیقاتی، به ویژه در زمینه ی کشف دارو، هنوز دور از دسترس است.برای داروسازی فقط درک خوب از شیمی، کافی نیست، بلکه زیست شناسی هم مورد نیاز است.
کوساینتیست می تواند بیشتر کارهایی را انجام دهد که شیمیدان های واقعاً آموزش دیده، می توانند انجام دهند.
تیم او کد کامل اختراع خود را به صورت رایگان در دسترس قرار نداده است.
گومز می گوید که مهم است که به دقت در مورد چگونگی و مکان استفاده از فناوری هایی مانند Coscientist و ChemCrow فکر کنید، زیرا برخی از برنامه ها احتمالاً خطرناک هستند.
گومز میگوید: 《من علاقهای به جایگزین شدن با مردم، معیشت آنها و پیشرفت و نوآوری و انگیزه آنها ندارم.》
doi: https://doi.org/10.1038/d41586-023-04073-4
منابع
Boiko، DA، MacKnight، R.، Kline، B. & Gomes، G.Nature624، 570-578 (2023).
https://www.nature.com/articles/d41586-023-04073-4?utm_medium=Social&utm_campaign=nature&utm_source=Facebook&fbclid=IwAR0m_gBWe3mdYcdGJmWdFo5Wq28pCsWEp7H0SR5-XcaIEL5v7BsVckET3WY#Echobox=1703090040-1
آدرس مطب : اصفهان ، خیابان آمادگاه ، روبروی داروخانه سپاهان ، مجتمع اطبا ، طبقه اول
تلفن : 32223328 - 031