Künstliche Intelligenz
Turbo für Chemie-Experimente
Forschende der EPFL und von Roche haben gemeinsam ein System mit künstlicher Intelligenz entwickelt, das chemische Synthesen viel effizienter optimiert, als die bisher verwendeten experimentellen Ansätze.
Der Laborautomat führt 96 Experimente parallel durch. | Foto: F. Hoffmann-La Roche
Serendipity – der glückliche Zufall – muss sich Sorgen machen. Denn bis vor Kurzem war für die Optimierung chemischer Reaktionen der Instinkt der Forschenden entscheidend. Nun hält die KI Einzug in die Laboratorien. Das System Minerva wurde von einem internationalen Team von Forschenden der EPFL und des Industrieunternehmens F. Hoffmann-La Roche entwickelt. Es plant und steuert mit Laborrobotern 96 parallele Reaktionsansätze, ohne etwas dem Zufall zu überlassen.
Der Einsatz mit automatisierten Plattformen war ein erster Erfolg. «Wir konnten damit das Potenzial von maschinellem Lernen in einem Labor für Hochdurchsatz-Experimente zeigen», erklärt Philippe Schwaller, Professor am Laboratory of Artificial Chemical Intelligence der EPFL. Mithilfe von Minerva gelang die Optimierung einer Reaktion, die allein mit Intuition und etablierten experimentellen Methoden kaum gelungen wäre. Eine andere Optimierung dauerte vier Wochen statt sechs Monate. «Diese Zusammenarbeit mit Roche ist wirklich beispielhaft», freut sich der Forscher. «Der Code, die Reaktionen, die Iterationen und die Messungen, alles ist frei zugänglich. Die Daten können nun genutzt werden, um neue Modelle zu trainieren und andere Methoden zu validieren.»
In den ersten Tests standen Ausbeute und Reinheit im Vordergrund. Minerva kann aber noch viele weitere Faktoren optimieren, etwa die Nachhaltigkeit von Verfahren. «Es besteht ein enormes Potenzial, nicht nur für die Pharmaindustrie, sondern für viele andere Branchen.»
