Egy vegyészcsapat a ChatGPT segítségével tervezett meg és hajtott végre komplex kémiai reakciókat egy robotizált laboratóriumi berendezéssel. A Coscientist nevű rendszer változatos reakciókat képes megtervezni, kódolni és végrehajtani, a segítségével olyan vegyületek állíthatók elő, mint a paracetamol és az aszpirin.

„Elképesztő pillanat volt, amikor láttam, hogy egy nem szerves intelligencia képes önállóan megtervezni, összeállítani és végrehajtani olyan kémiai reakciókat, amelyeket az ember dolgozott ki” – mondja Gabe Gomes, a Carnegie Mellon Egyetem vegyésze, aki a kutatást vezette. A mesterséges intelligencia gyors ütemű fejlődésének köszönhetően a hasonló eszközök alkalmazása mostanra a tudomány minden területén elterjedt. Ugyanakkor a laborban dolgozó kutatók vagy azok számára, akik nem jártasak a számítógépes kódolásban, a mesterséges intelligenciás megközelítések nem feltétlenül könnyen hozzáférhetőek, magyarázza Gomes.

Amikor márciusban bemutatták a ChatGPT alapját adó nagy nyelvi modell legújabb, GPT-4 nevű változatát, Gomes és csapata nekilátott, hogy a vegyészek számára is könnyen használhatóvá tegye a rendszer. Ennek a munkának az eredménye a Coscientist, amely a legújabb nagy teljesítményű nagy nyelvi modelleket, köztük a GPT-4-et használja a kémiai szakirodalom átfésülésére, és olyan reakcióutak megtervezésére, amelyek lehetővé teszik a kívánt molekula létrehozását. A nagy nyelvi modell átolvassa az interneten található használati utasításokat, és eldönti, hogy melyik a legjobb rendelkezésre álló készletek és reagensek a molekula tényleges előállításához.

A csapat több ismert molekula szintézisét is végrehajttatta a rendszerrel, köztük paracetamolt és aszpirint, valamint nitroanilint és fenolftaleint is szintetizáltak. A tervezési szakaszban a Coscientist képes volt kidolgozni azokat a lépéseket, amelyek összességében a legjobb hozamú reakciókat adják, és megfelelő molekulákat állítanak elő. A csapat egy bonyolultabb kísérleten is tesztelte a rendszert: a Coscientistnek egy úgynevezett Suzuki–Miyaura-reakciót kellet végrehajtania, amely szén-szén kötéseket eredményez, és fontos a gyógyszerkutatásban. A rendszer ebben is kiválóra vizsgázott.

Tiago Rodrigues, a Lisszaboni Egyetem gyógyszerkémikusa szerint a Coscientisthez hasonló eszközök valószínűleg egyre szélesebb körben lesznek használatosak. „Az automatizálást lehetővé tevő hardverek ilyen MI-asszisztensekkel lesznek felszerelve. A jövő az „önjáró” laboratóriumoké, és a tervezés-gyártás-tesztelés teljes automatizálásához szükség van az MI-re” – mondja.

Ezek a rendszerek a rutinfeladatokat ma már el tudják végezni, de Rodrigues hozzáteszi, hogy a legtöbb kutatási szempontból fontos kérdés, különösen, ami a gyógyszerkutatást illeti, még nem megvalósítható általuk. Ezekhez nemcsak a kémia, hanem a biológia jó ismeretére is szükség van, mondja a szakértő. Gomes szerint azt is fontos alaposan átgondolni, hogyan és hol használhatók a hasonló technológiák, hiszen egyes alkalmazások veszélyesek is lehetnek, ezért nem is tették szabadon hozzáférhetővé a rendszer kódját.