В России создали ИИ-ассистента для фармакологов и нефтехимиков
Сотрудники Лаборатории искусственного интеллекта в химии Университета Иннополис разрабатывают ИИ-ассистента, который анализирует экспериментальные масс-спектры, строит гипотезы о структуре соединений и составляет формулы перспективных молекул.
Разработка рассчитана на химиков и лаборатории фармацевтических и нефтехимических предприятий, а также на задачи высокопроизводительного скрининга. Промежуточные результаты команда показала на выставке ИИ-решений форума «Цифровые дни Иннополиса».
Тандемная масс-спектрометрия дает характерный «отпечаток» молекулы, масс-спектр. Расшифровка такого спектра остается сложной задачей. Специалист должен определить возможный состав вещества, понять его структурные особенности и предположить, какая молекула дала наблюдаемый сигнал. Этот процесс занимает от нескольких часов до нескольких дней.
Новая ИИ-система анализирует образец в несколько этапов. Сначала по спектру она определяет вероятную молекулярную формулу: на текущем этапе разработки результат оказывается верен примерно в 80% случаев. Затем для выбранной формулы нейросеть восстанавливает набор структурных признаков, своеобразный молекулярный «отпечаток».
Если этап пройден успешно, соответствие эталонным данным превышает 90%. На основе этого набора система генерирует варианты структуры, проверяет их, ранжирует и передает исследователю. В отдельных тестах на спектрах научных партнеров соответствие гипотезы экспериментальным данным достигало 93% и выше.
Разработчик лаборатории Иван Голов рассказал, что команда строит цифрового помощника для всего пути анализа. Исследователь может загрузить спектр и получить на выходе состав соединения, структурные признаки, проверенные гипотезы и результаты в удобном виде. По его словам, эксперимент и экспертная оценка остаются за специалистом, а ИИ помогает быстрее перейти от массива данных к конкретным химическим гипотезам.
На мировом рынке уже есть отдельные решения для определения формул, анализа признаков, поиска кандидатов и генерации молекул по масс-спектрам. В Иннополисе объединяют эти этапы в одну систему и добавляют собственный агентный ИИ, автоматическую проверку гипотез, визуализацию и формирование отчетов. По оценке разработчиков, комплексные решения такого класса в российском сегменте почти не представлены.
Проверка технологии идет вместе с Институтом органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН и Институтом органической и физической химии имени А. Е. Арбузова ФИЦ КазНЦ РАН. К тестированию подключена контрольная группа исследователей из Москвы, Казани и Новосибирска. Ученые передают экспериментальные спектры и независимо оценивают качество предложенных гипотез.
Потенциальными пользователями разработчики называют более 7,6 тыс. предприятий химической и нефтехимической отраслей и 130 тыс. ученых и исследователей. Масштаб автоматизации оценивается в 240 млн экспериментов в год, а экономический эффект от сокращения времени обработки данных до 1,5 млрд руб.
Первый этап проекта завершится в 2026 году, а в 2027 году решение планируют интегрировать с доменом «Наука и инновации» государственной системы учета НИОКТР. Дальше команда намерена расширить экспериментальную проверку, подключить новые химические базы данных и развить систему до цифровой среды для химических исследований.
Подпишитесь на «Инк» в Telegram. Там мы пишем нескучным языком о самом важном для предпринимателей. Подписаться.
