DARPA использует ИИ для создания новых батарей и взрывчатки

DARPA разработала инструменты на основе машинного обучения для производства новых молекул.

Программа под названием Make-It может ускорить процесс химического открытия для нескольких военных продуктов и приложений.

Как это поможет исследователям-химикам?

Обычно исследователь-химик тратит десятки часов на создание синтетических путей к новому соединению и месяцы на выполнение и совершенствование синтеза в лаборатории. Новый инструмент поможет химикам использовать свой интеллектуальный потенциал в других ценных областях, таких как молекулярное открытие.

Исследователи-химики смогут генерировать молекулы по своим требованиям вместо покупки у поставщиков и утилизации в больших объемах. Инструмент может быть полезен не только в химии, но и во многих других технологических областях, связанных с исследованиями и разработками малых молекул.

С неавтоматизированными методиками малые и незначительные изменения могут оказывать огромное влияние на пропускную способность и чистоту получаемых соединений, что затрудняет воспроизведение ранее сообщаемого синтеза. Автоматизированный химический синтез, с другой стороны, генерирует воспроизводимые процедуры, которые ускоряют и демократизируют производство.

По словам разработчиков, Make-It обеспечивает точную воспроизводимость. Поскольку пути выполняются компьютерными инструкциями, это не приводит к вариабельности от лаборатории к лаборатории.

Устройства синтеза Make-It предлагают более чистое, безопасное и надежное решение. Не нужно физически обращаться с вредными химикатами, вроде взрывчатки. Более того, эти устройства требуют малых объемов растворителей, производя меньше отходов.

Другие похожие инструменты

Многие другие институты и организации исследуют разные способы разработки инструментов, которые могут автоматически проектировать многочисленные варианты химических путей. Инструмент оптимизации молекулярных путей Grzybowski Scientific Inventions (GSI) позволяет ученым фильтровать миллионы точек данных и находить лучшие маршруты для открытия лекарств и медицинской химии. Инструмент доступен коммерчески.

Исследователи Глазго университета сейчас работают над недорогими инструментами, которые могут 3D-печатать переносные реакторы для производства конкретных соединений на ходу. MIT также применяет экспертизу в моделях машинного обучения для помощи в открытии лекарств.

Автоматизированный химический синтезатор MIT показан на изображении: химикаты поступают в вертикально выстроенные реакторы. Роботизированная рука может вставлять, переупорядочивать или удалять эти химические реакторы для выполнения компьютерно-проектируемых синтезов.

Пурдьюский университет разработал процесс высокопроизводительного скрининга, использующий программное обеспечение для обработки данных, робототехнику, чувствительные детекторы и устройства для работы с жидкостями для быстрого проведения миллионов генетических и фармакологических тестов.

Волнующее в Make-It DARPA то, что оно нацелено на генерацию любой молекулы, затрагивая не только фармацевтику, но и все оборонные сферы. В ближайшие годы исследователи будут использовать передовые аналитические инструменты для интеграции классификации процесса синтеза в реальном времени и разработки более сложных соединений.