Un nouveau cadre d'intelligence artificielle appelé MOSAIC, conçu pour aider les chimistes dans la synthèse chimique, a atteint un taux de réussite de 71 % lors de la validation expérimentale, ce qui a permis la création de plus de 35 nouveaux composés. Le système, décrit en détail dans un récent article de Nature, exploite les connaissances collectives de millions de protocoles de réaction pour fournir des procédures expérimentales reproductibles et exécutables, complétées par des mesures de confiance.

MOSAIC (Multiple Optimized Specialists for AI-assisted Chemical Prediction) répond au défi croissant que représente la navigation dans la vaste et rapidement croissante littérature scientifique en chimie. Chaque année, des centaines de milliers de nouvelles réactions chimiques sont rapportées, ce qui rend difficile pour les chimistes de traduire ces informations en expériences pratiques. Les modèles de langage d'IA actuels se sont révélés prometteurs dans ce domaine, mais ont eu du mal à fournir de manière cohérente des résultats fiables pour diverses transformations chimiques et de nouveaux composés.

Le cadre MOSAIC est construit sur l'architecture Llama-3.1-8B-instruct et intègre 2 498 experts chimiques spécialisés, formés dans des espaces regroupés par Voronoi. Cette approche spécialisée permet au système de fournir des protocoles expérimentaux détaillés et d'évaluer la probabilité de succès pour des synthèses complexes. Les nouveaux composés créés à l'aide de MOSAIC couvrent un éventail d'applications, notamment les produits pharmaceutiques, la science des matériaux, les produits agrochimiques et les cosmétiques.

Le développement de MOSAIC met en évidence le potentiel de l'intelligence collective dans la recherche assistée par l'IA. En formant de nombreux agents d'IA spécialisés et en leur permettant d'apprendre à partir d'une vaste base de données de réactions chimiques, le système peut offrir des perspectives et des conseils qu'un chimiste humain aurait du mal à reproduire seul. Cette approche accélère non seulement le rythme de la découverte, mais démocratise également l'accès aux connaissances chimiques avancées.

Les implications de MOSAIC vont au-delà du laboratoire. En rationalisant le processus de synthèse chimique, le cadre pourrait potentiellement réduire le coût et le temps nécessaires au développement de nouveaux médicaments, matériaux et autres produits essentiels. De plus, la capacité du système à fournir des mesures de confiance pourrait aider les chimistes à hiérarchiser les expériences et à éviter de gaspiller des ressources sur des pistes de recherche moins prometteuses.

Les chercheurs continuent d'affiner le cadre MOSAIC et d'explorer ses applications potentielles dans d'autres domaines de la recherche scientifique. Les développements futurs pourraient inclure l'expansion de la base de données de réactions chimiques du système, l'amélioration de sa capacité à gérer des synthèses complexes et en plusieurs étapes, et son intégration à des plateformes robotiques pour l'expérimentation automatisée. L'objectif ultime est de créer un outil puissant et polyvalent qui permette aux chimistes de repousser les limites de la connaissance et de l'innovation chimiques.