Un nou sistema capaç de convertir automàticament i sota demanda les paraules en molècules ha estat desenvolupat per investigadors de la Facultat de Química de la Universitat de Glasgow.
El sistema obre el camí per a la digitalització de la química, segons els seus creadors: conduirà a la creació d'un “Spotify de la química”, un vast dipòsit en línia de receptes descargables de molècules importants, inclosos medicaments.
La creació d'un sistema d'aquest tipus podria ajudar els països en desenvolupament a accedir més fàcilment als medicaments, així com permetre una col·laboració científica internacional més eficient i, fins i tot, donar suport a l'exploració humana de l'espai.
Nou robot químic
L'equip de Glasgow, dirigit pel professor Lee Cronin, ha establert les bases per a la química digital amb el desenvolupament del que anomenen una “unitat de processament químic”.
Aquesta unitat no és una altra cosa que un robot químic assequible, de la grandària d'un ordinador domèstic, que és capaç de fer el treball repetitiu, i que requereix molt temps, per a crear productes químics.
Altres robots químics, construïts amb diferents sistemes operatius, també s'han desenvolupat amb anterioritat en altres llocs.
Fins ara, no obstant això, aquests robots químics han necessitat una gran quantitat de programació per part dels seus homòlegs humans, amb instruccions detallades.
El problema que plantegen aquests robots és que actualment no existeix un llenguatge de programació estàndard per a la química, la qual cosa significa que els programes fets per a un robot no funcionen en cap altre mitjà.
Enfocament universal
En un article publicat en la revista Science, els investigadors de Glasgow descriuen un enfocament universal per a digitalitzar la química, inclòs un sistema de programació que podria eliminar la major part de l'esforç humà requerit per a programar els robots.
Han trobat una manera de crear nous conjunts d'instruccions per als químics robòtics aprofitant el poder del processament del llenguatge natural.
Per a això van desenvolupar un programa informàtic anomenat SynthReader, capaç d'escanejar articles científics i de reconèixer seccions que descriuen els procediments per a la síntesi química orgànica i inorgànica.
Synthreader descompon automàticament aquests procediments en instruccions simples i els emmagatzema en un format que l'equip diu Llenguatge de descripció química, o XDL: un nou llenguatge de codi obert per a descriure la síntesi química i de materials.
Un pas més
Aquests arxius XDL són instruccions químiques que, en principi, poden llegir-se amb qualsevol robot químic, destaquen els investigadors.
I és l'aportació més important d'aquesta recerca: ha creat una interfície fàcil d'usar anomenada ChemIDE que s'integra amb qualsevol sistema químic robòtic i permet que les instruccions XDL es converteixin en substàncies químiques.
L'única aportació humana necessària perquè això ocorri és garantir que l'equip que necessita el robot per a fabricar les molècules estigui configurat correctament.
L'article descriu com l'equip va usar el seu sistema per a escanejar articles científics i produir 12 molècules diferents usant la seva unitat de processament químic, inclòs l'analgèsic lidocaína, el reactiu d'oxidació de periodinano Dess-Martin i l'agent fluorante AlkylFluor.
Com un MP3
Lee Cronin explica sobre aquest tema en un comunicat: “El que hem aconseguit amb el desenvolupament del nostre ‘Chemical Spotify’ és una cosa similar a convertir un disc compacte en un MP3. Prenem informació emmagatzemada en un format físic, en aquest cas un article científic, i extraiem totes les dades que necessitem per a crear un arxiu digital que es pot reproduir en qualsevol sistema, en aquest cas qualsevol robot químic, inclòs el nostre sistema robòtic, més barat que qualsevol altre robot similar.”
I afegeix: “el nostre sistema, al qual anomenem Chemify, pot llegir i executar arxius XDL que s'han compartit entre els usuaris. Posar aquest tipus de coneixement directament en mans de persones amb accés a químics robotitzats podria ajudar els metges a fabricar medicaments a comanda en el futur. Fins i tot podria significar que les futures missions tripulades a Mart podrien emportar-se matèries primeres químiques i fer el que necessitin en el planeta vermell”.
