AI三个月破解药物合成瓶颈,平均产率提升超五成
磺酰胺基团出现在抗癌药、抗菌药和利尿剂里,但通过Chan‑Lam偶联反应把伯磺酰胺和硼酸连起来,历史产率一直很低。这个瓶颈卡住了不少药的开发进度。
现在情况变了。GPT‑5.4连上AI化学智能体Maria和自动化实验室,三个月找出了一套优化方案。系统自己提了四个提案,最后三个被证实,一个被证伪。
最佳方案来自提案OAI‑M1‑03:用温和氧化剂TEMPO改善反应。人类化学家的评价是“令人惊讶且有趣”。更实用的是TEMPO可以被更便宜的4‑羟基‑TEMPO替代,性能损失很小——如果以后用在工业上,可能拉低药物生产成本。
实验规模有多大?Maria Lab在单次实验里跑了10080个反应,相当于一个化学家每天做3个反应、干十年的量。优化以后,88%的硼酸和83%的磺酰胺底物产率上去了,平均产率从16.6%提高到25.2%,产率超过30%的反应比例从15.6%涨到37.5%。
人类化学家随后在实验室手动验证了14对代表性底物,11对产率提高,多数翻了两倍以上。AI给出的方案不是数据巧合,是能重复的化学发现。
但整个过程不是全自动。人类化学家在关键环节依然做决策:设计提示、选提案、纠正实验细节、准备耗材和手动验证。论文管这叫“近自主”不是“完全自主”。AI出思路,人类把关方向。
研究范围只限药物化学问题,没碰毒素或化学武器。用的模型经过英国AI安全研究所评估,系统会拒绝有害请求。
四位外部化学专家审了预印本,认为结果新颖,值得公开。