【ZiDongHua 之品牌自定位收錄關(guān)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(jī)器人 ChatGPT 成為一款“現(xiàn)象級” AI 產(chǎn)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(jìn)人工智能技術(shù),能夠理解和生成人類語言,目前在問答、搜索、繪畫、電商等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

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

化學(xué)合成是小分子藥物在臨床前研究階段的關(guān)鍵限速環(huán)節(jié),通常面臨文獻(xiàn)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(fù)性差等問題,影響實驗整體進(jìn)度和結(jié)果。

若將大語言模型和自動化技術(shù)結(jié)合應(yīng)用于化學(xué)實驗領(lǐng)域,如可按照化學(xué)家需求智能設(shè)計合成路線,生成詳細(xì)實驗步驟和條件,并自動提交化學(xué)實驗等,將極大地提高化學(xué)實驗效率,降低實驗成本,幫助實驗人員減輕負(fù)擔(dān),并提升實驗準(zhǔn)確性。

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

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實驗規(guī)劃:

一鍵完成實驗設(shè)計

實驗人員向 Genius 下達(dá)含有反應(yīng)物和目標(biāo)產(chǎn)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(biāo)反應(yīng)式并將合成步驟轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的 UCPL 語言,自動化控制命令。

UCPL(Unified Chemical Processing Language) 是晶泰科技設(shè)計的一門描述化學(xué)過程的語言,能夠?qū)⒒瘜W(xué)語言轉(zhuǎn)化為機(jī)器語言,實現(xiàn)對機(jī)器的指令控制。UCPL 不僅具有標(biāo)準(zhǔn)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(xué)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(yùn)行,并得到相同的產(chǎn)物。

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

在 Genius 的幫助下,實驗人員能更順暢、快速地進(jìn)行實驗設(shè)計,提升實驗設(shè)計階段的效率。

實驗設(shè)定:

自動識別,智能算法優(yōu)化

當(dāng)實驗人員選擇了相應(yīng)的合成條件并給出目標(biāo)產(chǎn)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(yùn)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(jī)器人運(yùn)行腳本,

喚起自動化實驗

當(dāng)實驗人員與 Genius 確認(rèn)實驗流程后,系統(tǒng)將每一輪合成實驗對應(yīng)的 UCPL 語言自動轉(zhuǎn)化為實驗機(jī)器人的運(yùn)行腳本,并將實驗任務(wù)提交到可用的作業(yè)區(qū)域。

遵照實驗人員的設(shè)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(zhǔn)備物料,磁力攪拌,等待反應(yīng)結(jié)束后,移液制樣,最后啟動檢測儀器,即可獲得反應(yīng)產(chǎn)物和分析結(jié)果。

對于化學(xué)實驗來說,實驗總結(jié)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(chǎn)率的影響,為之后的實驗設(shè)計和優(yōu)化提供重要依據(jù)。

除了實驗規(guī)劃、設(shè)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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