人工智能首次自主设计并完成化学反应

  2023年7月7日，在瑞士日内瓦“人工智能造福人类全球峰会”上，一名参会者与机器人互动。新华社记者 连漪 摄

  一个美国研究团队开发的名为Coscientist的人工智能系统近期首次自主学习了诺贝尔奖级别的化学反应，并成功设计实验步骤，在几分钟内完成了这一反应。这意味着人工智能未来有望帮助科学家更快、更多地获得科学成果。

  卡内基－梅隆大学研究人员领衔的这个团队在英国《自然》杂志上刊文称，Coscientist的核心是多模态大型语言模型GPT-4，它完成的“钯催化交叉偶联反应”已在全球科研、医药和电子工业等方面广泛应用。2010年，因在这项反应相关领域作出杰出贡献，来自美国和日本的3名科学家获得诺贝尔化学奖。

  研究人员称，Coscientist能通过互联网搜索有关化合物的公开信息，查找并阅读有关如何控制机器人实验室设备的技术手册，编写计算机代码来开展实验，并分析结果数据有效性。在实验操作中，Coscientist能操控实验室中高科技机器人等实验设备，精确实现吸取、喷射、加热、摇动微小液体样本等，最终成功合成目标化学物质。

  在完成“钯催化交叉偶联反应”之前，研究团队对Coscientist配备的不同软件模块单独测试。在其中一项测试中，如果按照Coscientist设计的步骤实施，能成功制出阿司匹林、对乙酰氨基酚和布洛芬等常用物质。

  研究人员表示，人工智能首次规划、设计和执行了人类发明的复杂化学反应。科学研究中存在尝试、失败、学习和改进的反复过程，而人工智能有望大大加速这一过程，因为后者可以全天候“思考”，弥补人类科学家的不足。