Un salto de la IA a la síntesis química
La IA navega y realiza tareas de investigación química con una eficacia sin precedentes
La química, con sus intrincados procesos y su enorme potencial de innovación, siempre ha sido un reto para la automatización. Las herramientas computacionales tradicionales, a pesar de sus avanzadas capacidades, suelen estar infrautilizadas debido a su complejidad y a los conocimientos especializados necesarios para manejarlas.
Ahora, investigadores del grupo de Philippe Schwaller en la EPFL, han desarrollado ChemCrow, una IA que integra 18 herramientas diseñadas por expertos, lo que le permite navegar y realizar tareas dentro de la investigación química con una eficiencia sin precedentes. "¿Por qué un cuervo?", se pregunta Schwaller. "Porque se sabe que los cuervos utilizan bien las herramientas".
ChemCrow ha sido desarrollado por los estudiantes de doctorado Andres Bran y Oliver Schilter (EPFL, NCCR Catalysis) en colaboración con Sam Cox y el profesor Andrew White de (FutureHouse y Universidad de Rochester).
ChemCrow se basa en un gran modelo de lenguaje (LLM), como GPT-4, mejorado por LangChain para la integración de herramientas, para realizar de forma autónoma tareas de síntesis química. Los científicos aumentaron el modelo de lenguaje con un conjunto de herramientas informáticas especializadas ya utilizadas en química, como WebSearch para la recuperación de información en Internet, LitSearch para la extracción de literatura científica y diversas herramientas moleculares y de reacción para el análisis químico.
Al integrar ChemCrow con estas herramientas, los investigadores le permitieron planificar y ejecutar de forma autónoma síntesis químicas, como la creación de un repelente de insectos y varios organocatalizadores, e incluso ayudar a descubrir nuevos cromóforos, sustancias fundamentales para las industrias de tintes y pigmentos.
Lo que distingue a ChemCrow es su capacidad para adaptar y aplicar un proceso de razonamiento estructurado a las tareas químicas. "El sistema es análogo a un experto humano con acceso a una calculadora y a bases de datos que no sólo mejoran la eficiencia del experto, sino que también lo hacen más factual - en el caso de ChemCrow, reduciendo las alucinaciones", explica Andrés Camilo Marulanda Bran, primer autor del estudio.
ChemCrow recibe una indicación del usuario, planifica con antelación cómo resolver la tarea, selecciona las herramientas pertinentes y refina iterativamente su estrategia basándose en los resultados de cada paso. Este enfoque metódico garantiza que ChemCrow no se base sólo en la teoría, sino también en la aplicación práctica para interactuar en el mundo real con entornos de laboratorio.
Al democratizar el acceso a conocimientos y procesos químicos complejos, ChemCrow reduce la barrera de entrada para los no expertos, al tiempo que aumenta el conjunto de herramientas disponibles para los químicos veteranos. Esto puede acelerar la investigación y el desarrollo en la industria farmacéutica, la ciencia de los materiales y otros campos, haciendo que el proceso sea más eficiente y seguro.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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