گنجینه ‌شیمی

از حدود ده سال پیش دورانی تاثیرگذار در تاریخ علم ایجاد شد که در آن به دلیل پیشرفت فناوری همه چیز در قالب شبکه با هم ارتباط پیدا کرد اما به دلایلی خاص دانش شیمی نتوانست بهره‌ای از این شبکه ببرد و همچنان تجربیات مختلف در این علم، بین شیمیدانان مختلف پراکنده ماند. این وضع به هیچ وجه رضایتبخش نیست، زیرا در این صورت باز هم مانند گذشته پس از این که شیمیدانی بازنشسته می‌شود، همه معلوماتی که طی سال‌ها با خود داشته نیز ناپدید می‌شود. این در حالی است که یک شبکه جامع می‌تواند این معلومات را در اختیار همه قرار دهد. لذا فکر ساختن شبکه‌ای که آن را شاید بتوان یک «دانشمند نامیرا» نامید به ذهنم رسید. در واقع شبکه‌ای که ما ایجاد کرده‌ایم، نه فقط دربردارنده مجموعه‌ای عظیم از دانش شیمی است، بلکه 86 هزار قاعده شیمیایی را نیز در خود دارد و می‌تواند به شکل موثری از آنها استفاده کند. این در حالی است که یک دانشمند شیمی آلی در نهایت تنها 1000 تا 1500 قاعده شیمیایی را می‌داند.

بله، با داشتن الگوریتم‌های شبکه‌ای مناسب، می‌توانیم فرآیند واکنش‌ها را معکوس و همه روش‌های ممکن برای تولید ماده‌ای خاص را بررسی کنیم و به چند راه انگشت‌شمار که برخی شیمیدانان می‌دانند، محدود نشویم. برای این کار الگوریتم طراحی شده ما، فرآیند تولید ماده‌ای خاص را نه بر اساس معیارهایی که در کتاب‌های شیمی خوانده‌ایم، بلکه بر اساس قواعدی که خود نرم‌افزار از دانش فعلی شیمی حاصل کرده به دست می‌آورد. در این صورت با سرعتی بسیار بیشتر از یک شیمیدان می‌توان راه‌های مختلف تولید ماده‌ای خاص را یافت. به عنوان مثال، این الگوریتم می‌تواند ظرف چند ثانیه میلیاردها فرآیند مختلف تولید را جستجو کرده و مقرون به صرفه‌ترین روش را که آسیب کمتری به محیط‌زیست می‌زند و مواد اولیه‌اش نیز بیشتر در دسترس است، بیابد. در واقع این نرم‌افزار، کارکردی همچون موتور جستجوی گوگل البته در دانش شیمی دارد.

پاسخ به این پرسش نیز مثبت است. این نرم‌افزار الگوریتم‌هایی دارد که امکان یافتن فرآیند تولید مواد جدید را نیز می‌دهد. در واقع الگوریتمی که طراحی کردیم امکان پیش‌بینی موادی که می‌تواند تولید شود‌ در خود دارد. با استفاده از اطلاعاتی که طی سال‌ها به دست آوردیم و ساختار کنونی علم شیمی، می‌توان آینده را نیز پیش‌بینی‌ کرد.

نمی‌دانم چرا شیمیدانان تاکنون به فکر ایجاد چنین شبکه‌ای نیفتاده بودند. شاید دلیلش این باشد که در علم شیمی، مفاهیمی همچون الگوریتم یا نظریه شبکه تدریس نمی‌شود. دلیل دیگر هم شاید این باشد که فقط چند سالی است که رایانه‌های قدرتمند برای انجام محاسبات مورد نظر ما به بازار آمده‌اند.

بله. برای همین است که مدت‌هاست با برخی نهادهای امنیتی در ارتباط بوده‌ایم. در حال حاضر ممکن است خیلی از جنایتکاران بخواهند موادی که برای شهروندان خطرساز است، مثلا بمب‌های شیمیایی یا گاز اعصاب درست کنند. اما اگر مقامات دولتی و امنیتی با استفاده از این نرم‌افزار تمام راه‌های ممکن برای تولید گاز اعصاب یا هر نوع ماده شیمیایی خطرناک دیگر را بدانند، بهتر خواهند توانست رفتارهای خطرناکی از این دست را تشخیص دهند.