Молодой учёный из Актау рассказал о разработке инновационного робота

 Галымжан Молдагулов учится на PhD в Ульсанском национальном институте науки и технологий (UNIST) в Южной Корее. Параллельно занимается разработкой ИИ-алгоритмов и автономных роботов, ускоряющих процесс химических открытий. В свободное от учёбы время работает хемоинформатиком в лаборатории Бартоша Гжибовски при южнокорейском Центре алгоритмического и роботизированного синтеза (CARS).

«Мы решили автоматизировать лабораторные процессы с помощью мини-робота, которого сами сконструировали и запатентовали. „Скелет“ механизма состоит из доступных каждому микросхем Arduino — небольших плат с собственным процессором и памятью. В научном мире они применяются повсеместно, поскольку дешёвые и простые в использовании. Также к Arduino можно подключить и запрограммировать моторы, светодиоды и контроллеры, чтобы робот мог автономно, без участия человека, проводить опыты. Что мы и сделали: написали код, загрузили программу в „мозги“ механизма и научили его выполнять химические эксперименты», - рассказал Галымжан Молдагулов.

Сотрудники лаборатории научили робота тестировать в день до тысячи различных комбинаций реагентов и физических условий реакции. Такую производственную мощность могут позволить себе только R&D-отделы больших фармацевтических корпораций, у которых установлено оборудование на миллионы долларов. Робот, созданный лабораторией Бартоша Гжибовски, стоит всего 20 тысяч долларов.

Фото с сайта digitalbusiness.kz

«Исходный код и инструкцию по обслуживанию аппарата выложили в интернет, чтобы любая лаборатория могла воспользоваться изобретением бесплатно. Робота назвали Робовски по аналогии с фамилией нашего научного руководителя Бартоша Гжибовски. Следующий этап в жизни Робовски - практическое применение. Нам удалось расшифровать механизм мультикомпонентной реакции Ганча и взглянуть на него через призму химического «гиперпространства». Целых 140 лет эта реакция считалась полностью изученной, пока за нее не взялся наш Робовски и не выявил сложную сеть ранее неизвестных процессов. Их понимание дает возможность предсказывать и, более того, контролировать исход реакции», - рассказывает молодой химик.

Например, раньше синтез сопровождался массой ненужных примесей, которые сложно и дорого удалять. Открытие учёных позволяет сделать производство лекарств чище, быстрее и дешевле. Это прямой путь к созданию более доступных и качественных медикаментов, в частности для лечения гипертонии и стенокардии.

О своём открытии сотрудники лаборатории рассказали в статье, опубликованной в журнале Nature. Это научное издание № 1 в мире с самым высоким уровнем цитируемости, где размещались работы Альберта Эйнштейна и Стивена Хокинга.

Публикация в Nature — изнурительный научный марафон, который стартует задолго до написания текста.

«В нашем случае все началось с колоссального объема данных, собранных Робовски. Он работал буквально в режиме 24/7 и проводил тысячи экспериментов, на которые у человека ушли бы годы. Затем несколько месяцев робот проводил глубокий анализ собранной информации и проверял ключевые гипотезы», - рассказал Галымжан Молдагулов.

В марте прошлого года процесс публикации вступил в самую ответственную фазу – «битву» с рецензентами. Это ведущие ученые мира, которые критикуют каждый тезис и цифру.

Интеллектуальное испытание длилось более полугода: за это время провели дополнительные эксперименты и разработали новые теоретические модели, чтобы обосновать результаты. В итоге, объем статьи составил 12 страниц, а сборник всех полученных результатов – 390. После нескольких раундов «битвы» с рецензентами материалы опубликовали.

«Для центра CARS размещение в Nature знак качества со стороны научной элиты. В этот журнал порой с трудом пробиваются известные ученые из МІТ, Harvard, Max Planck Institute и KAIST. И то, не всегда это у них получается, но мы смогли. Мечтаю, чтобы как можно больше казахских ученых рассказывали в Nature о своих достижениях. Для этого необходимо заниматься передовой наукой на родине. Поэтому после учебы планирую открыть собственную лабораторию в Казахстане, чтобы внедрить культуру «автоматизированного открытия», - подытожил Галымжан Молдагулов.

Фото с сайта digitalbusiness.kz

Ученые рассчитывают, что внедрение робота в химические лаборатории позволят людям заниматься творчеством и глобальными стратегиями. В том числе, поиском новых лекарств и экологичных материалов.