Un nuevo marco de inteligencia artificial llamado MOSAIC, diseñado para asistir a los químicos en la síntesis química, ha logrado una tasa de éxito del 71% en la validación experimental, lo que ha llevado a la creación de más de 35 compuestos novedosos. El sistema, detallado en un artículo reciente de Nature, aprovecha el conocimiento colectivo de millones de protocolos de reacción para proporcionar procedimientos experimentales reproducibles y ejecutables, completos con métricas de confianza.

MOSAIC (Especialistas Múltiples Optimizados para la Predicción Química Asistida por IA) aborda el creciente desafío de navegar por la vasta y en rápida expansión literatura científica en química. Cada año, se reportan cientos de miles de nuevas reacciones químicas, lo que dificulta a los químicos traducir esta información en experimentos prácticos. Los modelos de lenguaje de IA actuales han demostrado ser prometedores en esta área, pero han tenido dificultades para ofrecer consistentemente resultados fiables en diversas transformaciones químicas y compuestos novedosos.

El marco MOSAIC está construido sobre la arquitectura Llama-3.1-8B-instruct e incorpora 2498 expertos químicos especializados entrenados dentro de espacios agrupados por Voronoi. Este enfoque especializado permite al sistema proporcionar protocolos experimentales detallados y evaluar la probabilidad de éxito para síntesis complejas. Los compuestos novedosos creados utilizando MOSAIC abarcan una variedad de aplicaciones, incluyendo productos farmacéuticos, ciencia de los materiales, agroquímicos y cosméticos.

El desarrollo de MOSAIC destaca el potencial de la inteligencia colectiva en la investigación asistida por IA. Al entrenar a numerosos agentes de IA especializados y permitirles aprender de una vasta base de datos de reacciones químicas, el sistema puede ofrecer conocimientos y orientación que serían difíciles de replicar para un químico humano solo. Este enfoque no solo acelera el ritmo del descubrimiento, sino que también democratiza el acceso al conocimiento químico avanzado.

Las implicaciones de MOSAIC se extienden más allá del laboratorio. Al agilizar el proceso de síntesis química, el marco podría potencialmente reducir el costo y el tiempo necesarios para desarrollar nuevos fármacos, materiales y otros productos esenciales. Además, la capacidad del sistema para proporcionar métricas de confianza podría ayudar a los químicos a priorizar experimentos y evitar el desperdicio de recursos en vías de investigación menos prometedoras.

Los investigadores continúan refinando el marco MOSAIC y explorando sus posibles aplicaciones en otras áreas de la investigación científica. Los desarrollos futuros pueden incluir la expansión de la base de datos del sistema de reacciones químicas, la mejora de su capacidad para manejar síntesis complejas y de múltiples pasos, y la integración con plataformas robóticas para la experimentación automatizada. El objetivo final es crear una herramienta poderosa y versátil que permita a los químicos superar los límites del conocimiento y la innovación química.