化学工艺复杂，创新潜力巨大，一直是自动化面临的挑战。传统的计算工具尽管具有先进的功能，但由于其复杂性和操作它们所需的专业知识，往往仍未得到充分利用。

现在，EPFL的PhilippeSchwaller团队的研究人员开发了ChemCrow，这是一种集成了18个专业设计工具的人工智能，使其能够以前所未有的效率导航和执行化学研究中的任务。他们的研究发表在《自然机器智能》杂志上。

“你可能想知道为什么是乌鸦?”施瓦勒问道。“因为众所周知，乌鸦善于使用工具。”

ChemCrow是由博士开发的。学生AndresBran和OliverSchilter(洛桑联邦理工学院、NCCR催化)与FutureHouse和罗彻斯特大学的SamCox和AndrewWhite教授合作。

ChemCrow基于大型语言模型(LLM)，例如GPT-4，通过LangChain增强工具集成，能够自主执行化学合成任务。科学家们用化学中已经使用的一套专用软件工具增强了语言模型，包括用于基于互联网的信息检索的WebSearch、用于科学文献提取的LitSearch以及用于化学分析的各种分子和反应工具。

通过将ChemCrow与这些工具集成，研究人员使其能够自主规划和执行化学合成，例如制造驱虫剂和各种有机催化剂，甚至协助发现新的发色团、染料和颜料工业的基础物质。

ChemCrow的与众不同之处在于它能够适应并将结构化推理过程应用于化学任务。

该研究的第一作者安德烈斯·卡米洛·马鲁兰达·布兰(AndresCamiloMarulandaBran)解释道：“该系统类似于人类专家，可以使用计算器和数据库，不仅提高了专家的效率，而且还使专家的工作更加真实——就ChemCrow而言，可以减少幻觉。”作者。

ChemCrow收到用户的提示，提前计划如何解决任务，选择相关工具，并根据每个步骤的结果迭代地完善其策略。这种有条不紊的方法确保ChemCrow不仅能在理论基础上发挥作用，而且还立足于与实验室环境的现实交互的实际应用。

通过实现复杂化学知识和流程的民主化，ChemCrow降低了非专家的进入门槛，同时增强了经验丰富的化学家可用的工具包。这可以加速制药、材料科学等领域的研究和开发，使过程更加高效和安全。