Thermomix für Chemiker: KI und Roboter in Chemielaboren

Die Chemie der Natur ist eine geheimnisvolle Wissenschaft, die sich bislang allen Automatisierungsversuchen entzogen hat. Jetzt ziehen die ersten KIs ein.

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Von
  • Jo Schilling
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Heute sind Chemielabore nicht mehr gekachelt, und geraucht wird auch nicht mehr neben den Lösemittelflaschen, aber ansonsten hat sich, seit Friedrich Wöhler vor knapp 200 Jahren die ersten Naturstoffe im Labor nachbaute, nicht wirklich viel geändert. Übermüdete Menschen wälzen Literatur und zerlegen komplexe Naturstoffe Stück für Stück auf dem Papier in kleinere Bausteine. Sind diese so klein, dass sie günstig im Chemikalienhandel zu erwerben sind, drehen sie den Spieß um und fangen an, diese Bausteine Stück für Stück wieder zu dem Naturstoff zusammenzusetzen. Retrosynthese und Synthese nennen sie dieses Puzzle.

Welchen Sinn dieses Spiel hat? Wirksame Substanzen gegen Krebs, Infektionen oder andere Krankheiten stellt die Natur in Bakterien, Pflanzen oder Pilzen nur in winzigen Mengen her. Zu wenig, um damit klinische Studien zu betreiben, geschweige denn Apotheken zu füllen. Mit einer chemischen Synthese können Forschende und – wenn das Molekül sich bewährt – die Pharmaindustrie den Stoff nachbauen und zu Medikamenten entwickeln. Allerdings ist es eine hohe Kunst und dauert Jahre, manchmal Jahrzehnte für einen einzelnen Stoff.

In den 1960er-Jahren hat der Harvard-Forscher Elias Corey Regeln für das Zerlegen entwickelt und damit die systematische Retrosynthese ins Leben gerufen. Das inspirierte zu den ersten Versuchen, Synthesemaschinen zu bauen, allerdings war die Technik damals einfach noch nicht weit genug. Aber immerhin brachte es Corey 1990 den Nobelpreis für Chemie ein, und die Chemie blieb weiterhin eine Kunst für kluge Köpfe.

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