Un nouveau système capable de transformer automatiquement les mots en molécules à la demande ouvrira la numérisation de la chimie, disent les scientifiques.

Des chercheurs de la School of Chemistry de l'Université de Glasgow, qui a développé le système, prétendent que cela conduira à la création d'un "Spotify pour la chimie" - un vaste référentiel en ligne de recettes téléchargeables pour des molécules importantes, y compris des médicaments.

La création d'un tel système pourrait aider les pays en développement à accéder plus facilement aux médicaments, permettre une collaboration scientifique internationale plus efficace, et même soutenir l'exploration humaine de l'espace.

L'équipe de Glasgow, dirigé par le professeur Lee Cronin, ont jeté les bases de la chimie numérique avec le développement de ce qu'ils appellent une "unité de traitement chimique" - un robot chimiste abordable de la taille d'un bureau capable d'effectuer le travail répétitif et fastidieux de création de produits chimiques. D'autres robots chimistes, construit avec différents systèmes d'exploitation, ont également été développés ailleurs.

Jusqu'à maintenant, ces robots chimistes ont exigé une énorme quantité de programmation de la part de leurs homologues humains, avec des instructions détaillées. Le problème est qu'il n'existe actuellement aucun langage de programmation standard pour la chimie, ce qui signifie que les programmes conçus pour un robot ne fonctionnent sur aucun autre type.

Dans un nouvel article publié dans la revue Science , les chercheurs de Glasgow décrivent une approche universelle de la numérisation de la chimie, y compris un système de programmation qui pourrait supprimer la grande majorité de l'effort requis pour programmer les robots.

Ils ont trouvé un moyen de créer de nouveaux ensembles d'instructions pour les robots chimistes en exploitant la puissance du traitement du langage naturel. Ils ont développé un programme informatique appelé SynthReader pour parcourir les articles scientifiques et reconnaître les sections décrivant les procédures de synthèse chimique organique et inorganique. Synthreader décompose automatiquement ces procédures en instructions simples et les stocke dans un format que l'équipe appelle Chemical Description Language, ou XDL, qui est un nouveau langage open source pour décrire la synthèse chimique et matérielle.

Ces fichiers XDL sont des instructions chimiques qui peuvent en principe être lues dans n'importe quel robot chimique. L'équipe a construit une interface facile à utiliser appelée ChemIDE pour s'intégrer à n'importe quel système de chimiste robotique et permettre aux instructions XDL d'être transformées en produits chimiques. La seule intervention humaine requise est de s'assurer que l'équipement dont le robot a besoin pour fabriquer les molécules est correctement configuré.

L'article décrit comment l'équipe a utilisé son système pour numériser des articles scientifiques et produire 12 molécules différentes à l'aide de son unité de traitement chimique, dont la lidocaïne analgésique, le réactif d'oxydation periodinane Dess-Martin, et l'agent fluorant AlkylFluor.

Professeur Lee Cronin, Professeur Regius de chimie à l'Université de Glasgow, a déclaré : « Ce que nous avons réussi à faire avec le développement de notre« Spotify chimique » est quelque chose de similaire à l'extraction d'un disque compact en MP3. Nous prenons des informations stockées dans un format physique, dans ce cas un article scientifique, et extraire toutes les données dont nous avons besoin pour créer un fichier numérique qui peut être lu sur n'importe quel système, dans ce cas tout robot chimiste, y compris notre système robotique dont le coût est d'un ordre de grandeur inférieur à celui de tout autre robot similaire. Nous espérons que le système que nous avons construit étendra massivement les capacités des robots chimistes et permettra la création d'une énorme base de données de molécules tirées de centaines d'années d'articles scientifiques. Notre système, que nous appelons Chemify, peut lire et exécuter des fichiers XDL qui ont été partagés entre les utilisateurs. Mettre ce type de connaissances directement entre les mains de personnes ayant accès à des robots chimistes pourrait aider les médecins à fabriquer des médicaments à la demande à l'avenir. Cela pourrait même signifier que les futures missions habitées vers Mars pourraient emporter avec elles des matières premières chimiques et fabriquer tout ce dont elles ont besoin sur la planète rouge. »