重编程综合 |科学

通用人工智能代理在材料化学实验室工作

来源:Science Magazine

实验化学长期以来一直被定义为直觉、耐心和反复试验合成的艰苦执行。金属有机框架(MOF)等多孔材料清楚地表明了这一点(

,

)。原则上,它们的结构可以从分子构建块的巨大组合中提取出来,以生产适合清洁水、空气和能源应用的材料(

)。然而,可以想象的结构(“概念空间”)和用当前的合成方法可以可靠地制造的材料(“实现的空间”)之间仍然存在很大的差距(

)。如果没有更快的推理和实验在一个循环中结合在一起,这种广泛的设计和综合景观的大部分仍然遥不可及(

)。

我的研究介绍了一条通过通用人工智能 (AI) 实验室系统实现预测综合的途径,该系统围绕三个阶段构建:阅读、设计和行动(见图)。在这种情况下,通用人工智能是指能够解释化学信息、生成设计假设和执行实验决策的人工智能助手或代理,而不受单一任务或材料系统的限制(

)。这些代理在一个相互关联的循环中与人类直觉一起运作,改变了研究人员设计和合成新材料的方式,以扩大实验范围,降低失败率,并解锁仅使用传统方法无法实现的设计到发现时间表。

这个平台的核心是人工智能像化学家一样阅读化学的能力。 MOF 的合成方案和表征结果通常隐藏在散文、表格和图表中,散布在 50,000 多篇学术论文中,其中包含 30 年来 MOF 研究积累的 120,000 个晶体结构(

(

)多模态生成模型将文本和图形转换为结构化合成数据,以弥合非标准化文献。 (

。 (

).]

图形:改编自 (

) 作者:A. FISHER/