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美国国家科学基金会（NSF）近日宣布，将向分子制造实验室研究所（Molecule Maker Lab Institute, MMLI）提供一项为期五年、价值 1500 万美元的新资助。这笔资金将用于支持该研究机构继续开发人工智能工具，以加速功能性分子的发现与合成，从而推动医药、能源和工业等领域的创新。
MMLI 总部位于伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校，合作伙伴包括宾夕法尼亚州立大学和佐治亚理工学院。该机构于 2020 年作为国家人工智能研究所的一部分首次成立，由伊利诺伊大学化学与生物分子工程教授 Huimin Zhao 担任负责人。Zhao 教授同时也是该校 Carl R. Woese 基因组生物学研究所的成员。
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“功能性分子，如药物、化学品、酶和材料，在应对当今社会的许多重大挑战中扮演着关键角色。然而，发现和制造这些分子的过程仍然缓慢、昂贵且高度依赖专家，”Zhao 表示。“我们开发的人工智能工具和自动化分子制造系统能够克服这些挑战，快速发现和合成更多造福社会的功能性分子。”
在过去的五年中，MMLI 在人工智能模型开发方面取得了显著进展，例如能够根据分子结构预测其功能的模型，以及提出如何优化分子性能的模型。此外，该机构还将这些模型与自动化分子构建系统和用户友好界面集成，使得非化学或生物化学领域的研究人员也能轻松使用这些人工智能驱动的解决方案。截至目前，MMLI 的工作已发表了 166 篇期刊和会议论文，提交了 11 项专利披露（其中 6 项已获得许可），并成立了两家初创公司。
NSF 在资助描述中特别提到，MMLI 的关键成就之一是创建了 AlphaSynthesis 平台，这是一个帮助研究人员规划和执行化学合成的人工智能系统。此外，MMLI 还推进了利用实时数据和人工智能反馈自动化分子开发的闭环系统。“这些工具不仅提高了研究效率，还带来了新的化学发现，”NSF 表示。
在接下来的五年中，MMLI 计划继续开发用于发现和合成功能性分子的基础人工智能代理，并推进人工智能驱动的催化剂、药物和材料的发现与开发。同时，该机构还将进一步完善和扩大在前五年中开发的创新教育和劳动力发展工具与项目，例如 Digital Molecule Maker 和 Lab 217 Escape Room。
“我们对下一阶段分子发现和合成中开发的下一代人工智能工具感到非常兴奋，”Zhao 表示。“我们计划开发用于模块化化学的大型语言模型、具有批判性思维能力的人工智能代理以及用于催化剂发现的生成式人工智能模型。这些工具应能大大加速发现和合成造福社会的功能性分子的过程。”
此次资助不仅标志着 NSF 对人工智能在化学领域应用的持续支持，也为 MMLI 提供了进一步推动分子制造技术发展的机会。通过结合人工智能与自动化技术，MMLI 有望在未来的化学研究和工业应用中发挥更大的作用。
