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Coscientist 是由卡内基梅隆大学的研究团队开发的一款基于 GPT-4 等大模型的 AI 系统。它具备强大的自学能力,可以快速准确地自主完成检索信息、规划及设计实验、编写程序、远程操控自动化系统做实验、分析数据等一系列复杂的化学实验流程。通过五大模块:Planner、Web searcher、Code execution、Docs searcher、Automation 的协同工作,Coscientist 能够实现从理论到实践的无缝衔接,为化学研究带来了革命性的突破。
1、合成药物分子:Coscientist 能够根据用户的需求,快速检索并设计实验方案,成功合成阿司匹林、对乙酰氨基酚、布洛芬等药物分子。
2、完成复杂反应:Coscientist 能够应对高难度的化学挑战,例如完成诺贝尔奖得主提出的复杂钯催化交叉偶联反应。
3、自动化实验流程:Coscientist 可以远程操控自动化系统进行实验操作,实现实验流程的自动化。
4、数据分析与优化:Coscientist 能够对实验结果进行分析,从中学习并优化实验方案,实现迭代优化。
为了验证 Coscientist 的实力,研究团队对其进行了一系列实验。在合成药物分子方面,Coscientist 基于 GPT-4 的 Web Searcher 显著改进了合成计划,在对乙酰氨基酚、阿司匹林、硝基苯胺和酚酞的所有试验中都达到了最高分。在完成复杂反应方面,Coscientist 成功地设计并运行了两种常见的钯催化偶联反应 Suzuki 反应和 Sonogashira 反应。最终,产物通过 GC-MS 技术验证,检测到目标产物的特征质谱信号,证实目标产物生成。
Coscientist AI 系统在化学领域的成功应用,为未来的化学研究带来了巨大的潜力。它不仅能够提高实验效率,降低研究成本,还能帮助化学家解决复杂问题,推动化学领域的发展。然而,Coscientist 的出现也引发了关于化学家就业前景的讨论。有网友担忧,Coscientist 的广泛应用可能会导致化学博士失业。尽管如此,我们有理由相信,AI 技术的发展将与人类智慧相互促进,共同开创化学研究的新篇章。
论文链接:
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06792-0