Gabriel Gomes, ingeniero químico de la Universidad Carnegie Mellon, es pionero en un cambio en la forma en que se realizan los experimentos científicos. Su trabajo se centra en la automatización de la investigación de laboratorio utilizando inteligencia artificial y robótica, con el objetivo de acelerar el descubrimiento y al mismo tiempo reducir el error humano y los procesos laboriosos. El núcleo de este esfuerzo es Coscientist, un agente de IA construido sobre grandes modelos de lenguaje como GPT-4, diseñado para cerrar la brecha entre el código complejo y la investigación científica intuitiva.
El viaje de Gomes comenzó en el Brasil rural, donde el acceso a la tecnología era limitado. Se convirtió en el primero de su familia en asistir a la universidad, impulsado por el desafío de un profesor de “resolver” la química mediante la computación. Su experiencia le llevó finalmente a asesorar a la Casa Blanca sobre el potencial de los sistemas inteligentes. Su trabajo aborda ahora un desafío fundamental de la ciencia moderna: hacer accesibles nuevas y poderosas herramientas a investigadores que pueden carecer de amplias habilidades de codificación.
El problema con los laboratorios actuales
Muchos laboratorios modernos se están construyendo con sistemas automatizados, pero estos dependen de conocimientos de programación que muchos químicos y biólogos no tienen. Esto crea una barrera de entrada: los científicos no pueden utilizar instalaciones de última generación si no pueden interactuar fácilmente con el equipo. Gomes reconoció este problema y se propuso crear una solución donde los investigadores pudieran interactuar con laboratorios automatizados utilizando lenguaje natural en lugar de código.
Cómo funciona Coscientist
Coscientist opera como un asistente inteligente para experimentos de laboratorio. Los investigadores pueden instruir a la IA en un lenguaje sencillo, por ejemplo, “Dibuja algo lindo en la placa objetivo”, y el sistema lo traducirá en acciones robóticas. En una de las primeras pruebas, el sistema dibujó con éxito un pez en una placa química sin programación explícita. Esto ilustra el potencial para automatizar tareas que normalmente requieren instrucción robótica detallada.
La IA también ayuda a recopilar datos experimentales a escala. Al automatizar procesos repetitivos, como la medición de la cinética de reacción, Coscientist permite a los investigadores generar conjuntos de datos que de otro modo no sería práctico adquirir manualmente. Esto abre nuevas vías para el descubrimiento basado en datos en áreas que antes estaban limitadas por limitaciones humanas.
Impacto en la investigación
La introducción de Coscientist ya transformó el flujo de trabajo en el grupo de investigación de Gomes. Los nuevos estudiantes con experiencia limitada en programación se han adaptado rápidamente al uso del sistema, acelerando sus contribuciones a proyectos complejos. La IA reduce la barrera de entrada, lo que permite un aprendizaje más rápido y una experimentación más eficiente.
Las implicaciones a largo plazo son significativas. Al eliminar los prejuicios humanos y reducir los requisitos laborales, Coscientist podría desbloquear áreas científicas que antes se consideraban demasiado tediosas o poco prácticas de explorar. Esto incluye la detección de reacciones químicas de alto rendimiento y la creación de conjuntos de datos a gran escala para aplicaciones de aprendizaje automático.
Notas de precaución
Si bien la IA ofrece un enorme potencial, Gomes advierte contra la dependencia acrítica de grandes modelos lingüísticos. Los investigadores aún deben validar los resultados y garantizar que las instrucciones de la IA se alineen con los principios científicos. A pesar de los rápidos avances, la supervisión humana sigue siendo crucial para mantener la precisión y prevenir errores.
El auge de los laboratorios impulsados por IA está a punto de remodelar la investigación científica. Al automatizar tareas tediosas y democratizar el acceso a herramientas avanzadas, sistemas como Coscientist podrían acelerar el descubrimiento y desbloquear nuevas fronteras en la química y más allá.
