GPT-4 做诺贝尔奖级实验！创新成果登《自然》杂志！

GPT-4 做诺贝尔奖级实验！创新成果登《自然》杂志！

原创 Jason Dennis 变量棱镜 2023-12-23 17:55 中国香港

想象一下，在阅读这篇文章的几分钟内，获得诺贝尔奖的化学反应已被AI完美复制。这不是幻想，而是现实：AI驱动的系统现在能够独立理解并设计实验室程序来模拟这些复杂的化学反应。

Coscientist成功模拟的钯催化交叉偶联反应，是2010年诺贝尔化学奖得主Richard Fred Heck、Ei-ichi Negishi和Akira Suzuki的重要发现。

这一反应在药物开发和精确碳基分子应用中具有重大意义。

Coscientist的能力展示了人工智能在提高科学计算速度、发现数量和实验结果可重复性及可靠性方面的巨大潜力。相关论文已在《自然》杂志发表。

Coscientist的核心是一个大型语言模型，作为其人工“大脑”的关键部分。研究团队对多个大型语言模型进行了测试和比较，包括GPT-4及其其他版本。

Coscientist包含多个软件模块，这些模块首先进行了单独测试，随后进行了协同测试。研究参与者Daniil Boiko表示，他们将科学任务细分，并逐步构建更大的系统。

Coscientist能够执行研究化学家的各项任务，如搜索化合物信息、阅读技术手册以控制实验室设备、编写实验代码及分析数据。

Coscientist的团队评估了其准确规划化学程序的能力，专注于合成常见物质如阿司匹林、对乙酰氨基酚和布洛芬。通过对多个大型语言模型进行测试和比较，最高分被授予了集成搜索功能的GPT-4模块，它是唯一能创建合格的布洛芬合成程序的模块。

此外，Boiko和MacKnight观察了Coscientist在“化学推理”方面的表现。Coscientist利用公开化学信息和SMILES格式的数据，根据分子的特定部分调整其实验计划。Boiko认为这是化学推理的极佳示例。

团队还整合了软件模块，使Coscientist能够搜索和利用技术文档来控制实验室设备。这些测试对于确定Coscientist是否能将其理论化合物合成计划转化为指导实验室机器人的计算机代码至关重要。

最后，Coscientist在不到四分钟内设计并改进了实验程序。这是首次由AI编写的代码控制实验室机器人。通过简单的任务，如使用机器人液体处理机进行色彩分配，展示了Coscientist的能力。在一项任务中，Coscientist需要确定盘中不同颜色液体的种类和位置，而它通过自动化程序分析光谱数据来实现这一点。

这一系列测试展示了Coscientist在实验设计、数据分析和实验室自动化方面的先进能力，标志着人工智能在科学研究领域的一个重要进步。

随着像Coscientist这样的人工智能技术的出现，带来了巨大的潜力和责任。Gomes强调，了解AI的能力和局限是制定防止其滥用的规则和政策的关键。他认为，我们需要负责任地部署这些技术。

Gomes和他的团队看到了Coscientist等AI辅助系统的巨大潜力，它们可以帮助我们探索自然界的无限复杂性，并弥补训练有素的科学家的短缺。Coscientist能够不间断地工作，夜以继日地进行研究，减少人类科学家的负担。

Gomes认为，AI可以降低进入各个领域的门槛，实现资源和知识的广泛民主化。AI的加速迭代过程可能导致科学领域的巨大变化。

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