【今日視點】

　　◎本報記者 張夢然

　　人工智能(AI)複現一項諾貝爾化學獎成就，需要多久？

　　答案：4分鍾。這甚至比閱讀完這篇文章的時間都短。而且AI無需反複實驗，一次就成功。

　　這個(ge) 由GPT-4驅動的“AI化學實驗室”，被命名為(wei) “Coscientist”，由來自美國卡內(nei) 基梅隆大學和翡翠雲(yun) 實驗室的研究團隊共同創建。相關(guan) 研究結果發表於(yu) 最新一期《自然》雜誌上。

　　有評論稱，自此之後，人類探索化學世界的方式，可能產(chan) 生巨大革新。

　　AI自己學習(xi) 做實驗

　　Coscientist結合了大型語言模型、互聯網和文檔搜索的能力。它首先從(cong) 互聯網、文檔數據等來源檢索化合物的公開信息；然後通過學術期刊、維基百科、美國化學會(hui) 等途徑進行學習(xi) ；最後根據學到的信息指導自己的行動，設計、規劃和執行真實世界的化學實驗。

　　係統以GPT-4為(wei) 基礎，可通過調用4個(ge) 命令(穀歌、Python、文檔和實驗)來規劃實驗。除了最後一個(ge) 執行命令外，穀歌命令負責在互聯網上進行搜索，Python命令負責執行代碼，而文檔命令則負責檢索和總結必要的文檔，這些命令還可以執行子操作。

　　研究團隊對Coscientist的表現進行了多輪測試。其中，為(wei) 了檢驗它設計化學反應流程的能力，團隊要求它通過檢索與(yu) 學習(xi) ，分別生成阿司匹林、對乙酰氨基酚和布洛芬等藥物分子。

　　4分鍾做個(ge) 諾獎研究

　　研究團隊對Coscientist的最終考驗，是讓它複現諾獎研究。

　　2010年，諾貝爾化學獎授予3位化學家，以表彰他們(men) 提出鈀催化交叉偶聯反應。這類反應的實用度非常高，因為(wei) 其可高效構建碳-碳鍵，輕易生成許多難以合成的物質。在製藥領域，這類反應可以在炎症、哮喘等多類疾病的新藥開發中展現實力。而在電子工業(ye) 、先進材料等領域，鈀這類反應也能得到廣泛應用。

　　Coscientist交上的答卷非常漂亮。在確定兩(liang) 種反應所需的化合物之後，它準確計算了所需的劑量，並對移液機器人進行自主編程來開啟反應。整個(ge) 過程隻用了不到4分鍾。結果，反應後的透明液體(ti) 樣本中成功發現了目標產(chan) 物，對樣本的分析也表明複現成功。

　　“自動化科研”即將到來

　　這項成果表明，人類已能有效地利用AI提高科學發現的速度和數量，並可改善實驗結果的可複製性和可靠性。

　　論文通訊作者、美國卡內(nei) 基梅隆大學研究人員蓋比·葛姆斯表示，人們(men) 可擁有自主運行的係統，去發現新的現象、新的反應、新的思想。而科學中的嚐試、失敗、學習(xi) 和改進的迭代過程，可通過AI大大提速。這本身就將是一場巨大變革。

　　美國國家科學基金會(hui) 化學部主任戴維·伯科威茨認為(wei) ，該團隊成功構建了一種高效的“實驗室夥(huo) 伴”。將各個(ge) 組成部分巧妙地融合在一起，最終的成果遠遠超越了各個(ge) 部分單獨的貢獻。

　　在同時發表的新聞與(yu) 觀點文章中，葡萄牙裏斯本大學藥學院阿娜·勞拉·迪亞(ya) 斯和迪亞(ya) 戈·羅德裏吉斯認為(wei) ，Coscientist是人類朝著建立自動化實驗室邁出的關(guan) 鍵一步。

　　不過，研究人員也指出，Coscientist尚有一些局限性。例如，它有時會(hui) 出現化學反應不正確的情況。但目前它可通過使用複雜的提示策略(如思維鏈和思維樹)以及增加化學數據進行自我糾正。

　　還需要注意的是，現實世界中的研究問題，很多都比這一研究中的實驗複雜得多。有些研究涉及化學以外的學科概念，如藥物開發中需應用到的生物學。Coscientist目前還無法解決(jue) 這一領域的複雜問題。（來源：科技日報）