【ZiDongHua 之品牌自定位收錄關鍵詞:晶泰科技  實驗室自動化 藥物研發(fā)  人工智能 自然語言處理  】

AI智能助手:左手智能計算,右手自動化實驗

去年底,OpenAI 發(fā)布的對話機器人 ChatGPT 成為一款“現(xiàn)象級” AI 產品,也讓人們看到了大語言模型的能力。大語言模型是一種基于自然語言處理的先進人工智能技術,能夠理解和生成人類語言,目前在問答、搜索、繪畫、電商等領域有廣泛應用。

生命健康是人類共同面對的課題,前沿技術若能創(chuàng)新應用于生物醫(yī)藥領域的關鍵環(huán)節(jié),解決未被滿足的臨床需求,則具有更深遠的意義。

化學合成是小分子藥物在臨床前研究階段的關鍵限速環(huán)節(jié),通常面臨文獻檢索難度大、實驗時間長、技能門檻高、實驗條件苛刻、實驗重復性差等問題,影響實驗整體進度和結果。

若將大語言模型和自動化技術結合應用于化學實驗領域,如可按照化學家需求智能設計合成路線,生成詳細實驗步驟和條件,并自動提交化學實驗等,將極大地提高化學實驗效率,降低實驗成本,幫助實驗人員減輕負擔,并提升實驗準確性。

晶泰科技 AI 智能助手 Genius,采用類大語言模型技術,實現(xiàn)了晶泰內部各藥物研發(fā)系統(tǒng)和自動化機器人之間的高效調度和使用,即能通過語言命令,直接調用晶泰內部的多種算法,快速完成分子設計和算法評估,也能夠直接操作自動化機器人,下達實驗指令。

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實驗規(guī)劃:

一鍵完成實驗設計

實驗人員向 Genius 下達含有反應物和目標產物的指令后,系統(tǒng)能快速理解實驗需求,智能搜索、提取和優(yōu)化目標反應式并將合成步驟轉換成對應的 UCPL 語言,自動化控制命令。

UCPL(Unified Chemical Processing Language) 是晶泰科技設計的一門描述化學過程的語言,能夠將化學語言轉化為機器語言,實現(xiàn)對機器的指令控制。UCPL 不僅具有標準性和完備性,而且屏蔽了外部系統(tǒng)和硬件實現(xiàn)的干擾,專注于描述化學過程本身的屬性。無論是專家編寫或是自動生成的 UCPL 文件,能夠在任何一個滿足過程參數(shù)的自動化系統(tǒng)中運行,并得到相同的產物。

除了明確指令外,實驗人員也可輸入一篇化學合成實驗的論文,系統(tǒng)將從論文中提取相應的合成步驟,推薦合成反應式,并轉化為 UCPL 語言。

在 Genius 的幫助下,實驗人員能更順暢、快速地進行實驗設計,提升實驗設計階段的效率。

實驗設定:

自動識別,智能算法優(yōu)化

當實驗人員選擇了相應的合成條件并給出目標產物量后,系統(tǒng)會自動計算需要的實驗物料量、實驗組數(shù)和運行時間,并推薦合成流程的優(yōu)化算法,找到最優(yōu)的合成實驗流程。

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開始實驗:

自動生成機器人運行腳本,

喚起自動化實驗

當實驗人員與 Genius 確認實驗流程后,系統(tǒng)將每一輪合成實驗對應的 UCPL 語言自動轉化為實驗機器人的運行腳本,并將實驗任務提交到可用的作業(yè)區(qū)域。

遵照實驗人員的設定,實驗指令提交后,Genius 將喚起自動化實驗室。實驗隨即開始——準備物料,磁力攪拌,等待反應結束后,移液制樣,最后啟動檢測儀器,即可獲得反應產物和分析結果。

對于化學實驗來說,實驗總結和分析是必不可少的環(huán)節(jié),不僅能幫助實驗人員回顧實驗過程中的操作和流程,還能對比不同因素對實驗產率的影響,為之后的實驗設計和優(yōu)化提供重要依據(jù)。

除了實驗規(guī)劃、設計和執(zhí)行外,Genius 也是一位得力的分析小助手,包括撰寫實驗報告、分析實驗數(shù)據(jù)等。

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