Екатерина Скорб
Университет ИТМО

Подходы инфохимии для молекулярного дизайна биологически активных веществ: вчера, сегодня, завтра

Инфохимия сегодня это широкая область науки на границе наук о жизни и информационных технологий, которая позволяет объединить как уже традиционные области на стыке наук—хемоинформатика, хемометрика, трибоинформатика, вычислительные методы в науках о жизни, использования искусственного интеллекта и систем машинного обучения—так и включить необходимые подходы по сборам баз данных автоматизированными и роботизированными лабораториями, интегрирование химических программных пакетов, которые адаптированы для химических технологий и химического синтеза, подходов интернета вещей, использования больших языковых моделей (БЯМ) и т.д. В докладе покажу свежие работы нашего центра [1-10], так и других ведущих научных центров по нескольким направлениям. - Создание программных пакетов, которые объединяют подходы вычислительных методов с возможностью получать и умножать данные за счет использования, например, дескрипторов рассчитанных методами квантовой молекулярной динамики, возможности метода молекулярной динамики, в том числе с потенциалами, рассчитанными методами теории функционала электронной плотности, корреляцией методов для предсказания поведения сложных химических систем и свойств материалов. - Подходы по автоматическому сбору и дополнению баз данных для систем автономного функционирования лабораторий и химических предприятий с учетом всех цепочек поставок и платформ автоматического предсказания оптимальных путей синтеза и анализа в химических системах. - Большим направлением исследований является оценка химических способностей БЯМ в их первоначальном варианте и после их дообучения. Было показано, что в задачах предсказания свойств, дизайна новых молекул, предсказания продуктов и выходов химических реакций БЯМ показывают конкурентоспособные результаты по сравнению с более традиционными бейзлайн моделями. Перспективы образования через науку и пользы новых образовательных направлений и проведения мероприятий нового формата, хакатоны [10], научные смены, онлайн вебинары, также будут представлены. ЛИТЕРАТУРА 1. Isakova A.M. et al. Future Med. Chem., 2024, DOI:10.4155/fmc-2023-0017. 2. Li X. et al. Nature Comm., 2024, DOI:10.1038/s41467-024-47714-6. 3. Meshkov A.V. et al. Adv. Intel. Systems, 2024, DOI:10.1002/aisy.202300655. 4. Aliev T. et al. Digital Discovery, 2024, DOI:10.1002/aisy.202300655. 5. Aliev T. et al. Biosensor and Bioelectronics, 2024, DOI:10.1016/j.bios.2024.116377. 6. Fedorets A.A. et al. Chemical Science, 2024, DOI:10.1039/D4SC03066D. 7. Aglikov A.S. et al. Appl. Surface Sci., 2024, DOI:10.1016/j.apsusc.2024.160640. 8. Yurova V.Yu. et al. Int. J. Hydrogen Energy, 2024, DOI:10.1016/j.ijhydene.2024.07.245. 9. Shityakov S.V. et al. In Silico Pharmacol, 2024, DOI:10.1007/s40203-024-00245-w. 10. Shkil D.O. et al. Molecules, 2024, DOI: 10.3390/molecules29081826. Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ № 24-13-00355.