屠龙的胭脂井 21-03-09 09:30
微博认证:前 卡内基梅隆大学认知脑成像中心博士后研究员 V+优质创作者 2025微博年度新知博主

#DARPA的科研项目# #屠龙的胭脂井[超话]#

亲爱的小朋友们,我以前不是曾经说过DARPA(美国国防高级研究计划局)的项目都是对外公开的吗?[允悲]

如今,他们生怕别人不知道自己在研究什么,还开了podcast[笑cry]。作为此podcast的忠实听众,我从里面学到了很多非常大胆和革新性的思想。

我想,如果我把这些思想传播出去,说不定就有厉害的人看见,能够启发他们的研究,或者说哪个父母告诉自己的孩子,能够点亮他们的人生呢?

所以,我从今天开一个新的栏目,讲讲我从这些podcast里面听到了什么,以及美军的高级研究都在做什么。

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第一期:Tyler McQuade :化学合成的数字化与信息化

McQuade从小对合成化学很感兴趣,博士学位也是分子和合成化学。他当了DARPA的项目经理之后,组织了好几个关于信息化化学合成的项目。

McQuade说,千百年以来,化学合成的路径都是一样的:一个化学家(或者炼金术士)通过自己的实验,发现了合成某种物质(比如硫酸)的方法。

然后他把合成的方法写成了paper,paper流传出去,其他化学家再看,然后合成。如果合成成功了,就要耗费几个月时间了。如果失败了,就要耗费很多年,因为他们还要去找,到底为什么失败,不同实验室的合成环境是不是一样。

McQuade认为,这种合成方法, 简直就像菜谱一样。做菜的人写菜谱,而其他的人要读菜谱,如果失败了,还要想明白为啥不对。可重复性和效率都太低。

因此他决定干下面的事情:

第一步: 做成一个合成花学智能容器。任何在容器里的反应,以及反应时候的各种条件和参数(比如温度,酸碱,湿度等等),都会被自动记录。

这些记录不再是人类的paper,而是机器可以读的代码。这些代码可以从一个智能容器,迅速传到另一个智能容器,后一个智能容器能够瞬间读懂并且完美复制反应条件。

当全世界实验室都有这样的容器之后,就可以由容器互相发送代码,全世界的合成信息就迅速同步了。

第二步:可以将已经解析出结构的生物化学大分子(比如胰岛素)的模型输入智能容器。智能容器能够自我分析合成这种分子的可能路径,并且自动开始尝试。

这样能够迅速补齐很多实验室的分子储备。很多生物实验室想要一些大分子制剂,去向别的实验室购买的时候,其他实验室已经用完了。马上再合成一波需要很多时间。

那么如果智能容器能迅速解析出合成大分子(比如胰岛素)的途径,它就可以现场去制造少量这样的分子。

然后把最优合成路径上传到云端。

第三步:当所有的智能容器把全世界生物大分子的合成路径上传到云端的时候,就在云上形成了一个代码库:这个代码库是世界上所有智能化学合成容器可以解析的,能够迅速合成代码库上的所有分子。

这样,新的智能容器就不用去分析路径,或者自己做实验了,它直接从代码库下载某种大分子的合成步骤,自己读了,自己去合成。。。

---------我为什么觉得这是一个非常牛的想法?----------

因为它通过网络,把物质世界和信息世界进行了连接。我们都知道,物质世界和信息世界存在着某种联系。

互联网大数据记录着我们的生活,而我们的DNA记录我们的生命。

我们也知道物质世界是信息世界的表达,而物质世界的传输,比信息世界要慢很多。

通过信息化数字化整个化学合成,这就是把所有的物质世界的财富搬运到信息世界的一种方法。

虽然它还是一个艰难的过程,但是根据现在的科学水平,几十年之内并不难以实行。

DARPA在做这样的技术,实际上是抢先占领物质世界在信息空间的合成高地。

当这个项目能完全实现的时候,全世界的化学合成的代码的语言就会被统一,硬件也会被统一,低效的人工合成不再,而高效的代码合成的标准是可以由先占领这个高地的人制定。

这种远见,是非常值得学习的。