今天我們繼續《那些正在改變實驗室模式的科學家們》系列，介紹上期末尾提到的來自英國的推特達人.頭髮茂盛.專業養貓.副業科研的Lee Cronin，看他是如何同時玩轉計算機和化學的。
Lee Cronin 無論在衣著上、行文上、言語上等方面都和傳統印象中“古板嚴謹”的教授們不太一樣，反而給人時髦、有趣、腦洞大開甚至有幾分瘋狂的第一印象，當然還有他與眾不同的研究方向之一——Chemputer（也許可以被翻譯為化學計算機）。在採訪中，Cronin提到自己8歲時，他翻遍了父母的房子，尋找製造電腦的元件。為了分散他的注意力，也為了拯救少數倖存的電器，他的父親給他買了一套化學試劑盒。Cronin立即著手將其與他清理過的電子零件結合起來。他心中沒有Chemputer的想法——至少不完全是——但他已經開始了將科學與技術相結合的過程，這將決定他作為一個隨心所欲的實驗主義者-發明家-企業家的一生工作。
之後在2019年Lee Cronin正式提出了Chemputer 的概念和架構。他們將有機合成反應系統整體抽象為四個關鍵階段：反應、後處理、分離和純化，分別與自動化機器人平臺的物理操作相關聯，並透過NMR等分析儀器進行動態分析和調整反應。
對硬體的控制允許將單個單元操作隨意組合成多步有機合成，而起到控制作用的大腦就是Cronin小組一直在開發的軟體chempiler，它將輸入的實驗記錄自動編譯成代表化學實驗每一個步驟，以及所需的所有裝置和材料的標準化程式碼來控制自動化機器人系統。
在進階版中，chempiler 更是可以透過自然語音處理（NLP）從浩如煙海的研究論文中提取化學反應的記錄內容，並標記出論文記錄模稜兩可的地方。在解決了所有模糊性之後，chempiler 程式碼就可以透過驅動反應器執行反應，做到“Paper in, product out”，就像化學版本的電子書閱讀器。在相關工作中，Cronin研究小組展示了chempiler驅動Chemputer完成了文獻中記載的 12 種化合物的自動合成，包括鎮痛劑利多卡因。
Cronin 相信任何實驗室都可以使用他在網上免費釋出的用於機器搭建和程式設計的程式包，以低於 10,000 美元的價格組裝Chemputer裝置。雖然使用玻璃器皿的版本看起來比較“原始”，不過Cronin卻是出於實用主義，為了Chemputer的傳播，他將一直堅持低成本的配置。同時，他希望 chempiler 成為“一種通用的化學程式語言”，標準化程度足以讓每個採用chempiler記錄實驗過程的人都可以相互協作, 而他的團隊也正在編制前 100 個經典合成反應的程式碼列表，以使每個合成化學家都值得擁有一臺化學計算機。
在產業界方面，Chemputer按需製造藥物的能力已經引起了多家制藥公司的濃厚興趣。雖然從阿司匹林到偉哥的藥物都是在工廠大量生產的，但該行業看到了Chemputer定製小批次個性化藥物的機會，這些藥物可以治療從癌症到囊性纖維化等疾病。因此Cronin 創立了一家名為 Chemify 的公司，來銷售chemputer 和對應的 chempiler 軟體包。該團隊於2019年 5 月在製藥公司葛蘭素史克（GSK ）安裝了一臺原型機，葛蘭素史克高階副總裁兼人工智慧和機器學習全球負責人 Kim Branson 博士表示：Cronin團隊的研究將使葛蘭素史克更容易“傳播專業知識”。一旦化學家設計出了一個功能優異的分子，他們就不必再寫繁瑣的報告，只需點選一下就可以直接“分享”配方，甚至開始合成。
在Cronin看來，Chemputer將在研究實驗室中掀起更大的波瀾。“大多數化學家將 90% 的時間用於研究已知化學，”他說。“為了合成他們想要製造的分子，他們要經過許多初步步驟，例如廚師準備蛋奶酥的配料（除了每個步驟可能需要數週時間並且具有劇毒）。如果Chemputer可以充當副廚師長——按需製備任何已知的分子——化學家可以專注於創新。”
Lee Cronin 的實驗室主頁：http://www.chem.gla.ac.uk/cronin/
Lee Cronin 的推特：https://twitter.com/leecronin
下一期，我們將講述讓實驗化學家直呼卷不過的“007科研機器”締造者—英國利物浦大學的Andy Cooper.
