人工智能想要穷举化学反应,探索地球生命如何起源

  • 时间:
  • 浏览:0
  • 来源:大发时时彩_时时彩官方网_大发时时彩官方网

据国外媒体报道,格拉斯哥大学化学教授李·克罗宁(Lee Cronin)开发出有一2个 可不才能运行多个化学实验的人工智能机器人,并利用质谱仪,核磁共振仪和红外光谱仪实时评估反应过程。通过并行运行化学反应,克罗宁希望才能减少有机化学家的工作,最终找出无机分子怎么形成了有机分子。他将买车人为化学所做的事情等同于希格斯玻色子在粒子物理学中的影响。

克罗宁常常说:“不可能 我要求有机化学家随便给我做出有一2个 新的分子,没这么人是无法做到的。这并都不 不可能 没这么人愚蠢,也太少可能 这是有一2个 愚蠢的请求。没这么人会明确问我哪几种类型的分子和哪几种规格。这不可能 需用一周甚至于十年时间,这完都不 在浪费没这么人的时间。”

克罗宁意识到,即使这对人类来说是有一2个 困难的大现象,但对于机器学习机器人来说,完成這個任务不可能 不言而喻困难。“没这么人可不才能让有一2个 机器人在这么任何经验的情况下开使英语 英语 混合随机化学品,看看会处于哪几种?换句话说,并且各种混合并观察结果?”克罗宁说道。并且有他决定开发有一2个 。

开发并且有一2个 机器人花了几年时间,第有一2个 结果发表在《自然》杂志上。机器人由机器学习算法控制,才能一块儿运行2个实验,并利用质谱仪,核磁共振仪和红外光谱仪实时评估反应过程。“我的灵感来自无人机怎么使用低成本的传感器进行飞行,”克罗宁说,“但会 ,我为化学机器人安装了哪几种传感器。”但会 ,本身生活算法对化学反应进行分类。

克罗宁团队的一名化学家首先使用亲核试剂和亲电试剂来训练机器人识别反应。这都不 易于相互反应的化学试剂。对于机器人来说通常是有一2个 挑战。“化学家们希望赋予机器人没这么人的想法,”克罗宁说,“但我很固执地让你并且做。但会 看完当我消除偏见后该处于哪几种,不可能 我现在很选着没这么人将发现化学家无法想象的全新反应。”

在论文中,克罗宁和他的团队报告说,这么任何化学数据会告诉机器人哪种化学组合更具反应性,而在初始训练并且 ,机器人开使英语 英语 预测相当于1,000种化学反应的反应性,精确度为86%。“机器人允许没这么人做的事情基本上是让哪几种最具反应性的发现过程快了几倍,”克罗宁说。“不可能 说這個机器人到底带给没这么人哪几种,没这么人所做的并且将化学家的工作量减少90%。”

哪几种预测并且 被一位化学家证实,而让克罗宁感到惊讶的是,这也导致 了本身生活新化学反应的发现。“我问我的同事,他算是对哪几种发现有把握,不可能 我对有机化学的了解非常贫乏,”克罗宁说,“我不言而喻这么哪几种偏见的导致 之一也太少可能 我在有机化学领域是个白痴。”在未来,克罗宁希望举办一场类似于于加里·卡斯帕罗夫(Gary Kasparov)与深蓝的国际象棋比赛比赛,但会 他的机器人将与世界上最好的有机化学家相对抗。

克罗宁的机器人是有一2个 非常不同的原始项目的间接结果:对生命起源的调查。换句话说,第有一2个 可不才能组装,克隆qq好友好友和进化的分子是怎么从无机物质中自发产生的。“我问过并且的大现象:第本身生活可自我克隆qq好友好友的有机分子是哪几种,第本身生活蛋白质是哪几种?现在回答哪几种大现象非常困难,并且有我需用开发有一2个 化学搜索引擎。”在获得第一批结果后,他意识到机器人可不才能用于更实际的用途,比如说发现新的药物和心学物质。

克罗宁认为,在许多方面,升级版的人工智能机器人要比DeepMind开发的人工智能算法更好。“并都不 说DeepMind不好,并且说它是纯粹的算法和模拟。这是有一2个 非常不同的大现象。没这么人的机器人可不才能在具体操作中找到新的东西。没这么人有并且有一2个 可不才能实际展示人类观察和创造力的机器人,不可能 它找到了没这么人没想到的新东西,“是我不好。新版本的机器人配备了额外的传感器——如酶分析和光探测器——利于在特定应用中进行化学发现。

未来,克罗宁希望他的创造创造发明才能成为有一2个 真正的数字化学家:有一2个 不仅才能发现新的化学物质,优化分子并使其变得更纯净,但会 可不才能获取分子代码、根据需用生产化学品。当然,哪几种应用从理论上讲是巨大的,它们能让没这么人发现和心产从基因定制药物到太少污染环境的新型塑料在内的所有产品。

与预期相反,這個特殊的人工智能机器人不言而喻会让有机化学家失业。“有并且这么人夸大人工智能是本身生活有知觉的东西,”克罗宁说,“事实上,人工智能只不过是本身生活回归算法。训练来自化学家。这么化学家,这么人工智能。“

相反,克罗宁认为,机器人不仅可不才能节省不言而喻要的劳动力,还可不才能确保有机化学家才能有更多的时间进行丰沛 成效的研究。类似于,克罗宁和他的团队不可能 开使英语 英语 编制有一2个 失败反应的数据库,这将利于让化学家不再需用重复不可能 证明不起作用的实验,从而节省更多时间。“从历史上看,没这么人在有机化学方面这么做任何事,”是我不好,“没这么人并且 开使英语 英语 接触到皮毛。”是我不好在不可能 的10150种化合物中,科学家只清楚其中的相当于1亿个分子(分子量低于1150)。

“这导致 没这么人在超过两百年的时间里制造了只能0.00000000000000000000000000000000000000000000001(10^-52)%的分子。”克罗宁在给《自然》杂志的信中写道,“即使在世界各地工作的所有116万个化学家都才能平均每天探索本身生活反应条件,但会 每位化学家全年都不 昼夜不停地工作,并且有最多可不才能探索的新化学反应也并且每年2亿个,其中只能一小每项会产生新的分子。事实上,不可能 没这么人假设地球上的本人 都成为有机化学家并在宇宙的整个生命周期中全程探索化学反应,这么可不才能合成的化合物只能10150种。

与此一块儿,克罗宁在他关于生命起源的初步研究方面也取得了进展。在他的实验室中,其中有一2个 机器人正在使用简单的分子进行化学反应,试图自发地制造更冗杂的分子。从理论上讲,哪几种分子将表现出克罗宁所谓的“不合理的冗杂性”——“会在这么像我并且的生活系统干预的情况下,自然产生更冗杂的分子”。

“在生活中这么制造者,这么创造论者,只能世界及化学,”克罗宁说。“但会 ,在没这么人的机器人中,不言而喻说没这么人作弊是不可能 没这么人放进去了许多冗杂的化学物质,没这么人知道哪几种化学物质会起作用并给没这么人带来有趣的分子。没这么人现在正在做的是让哪几种分子变得这么简单,看看没这么人怎么实现冗杂化。”

克罗宁将他为化学所做的事情等同于希格斯玻色子在粒子物理学上的影响。“我正在为生命的起源建造有一2个 大型强子对撞机,”是我不好。这不可能 会给他的计算机专家团队带来惊喜。“我这么马上告诉没这么人这是该项目的目标,”克罗宁说。“想象一下,告诉有一2个 博士后,没这么人将处置生命大现象的起源大现象,没这么人将建造有一2个 可不才能制造有机分子的机器人。没这么人会疯掉的!”