日本大学共同利用法人自然科学研究所分子科学研究所的椴山仪惠副教授、大冢尚哉助教、铃木敏泰团队负责人的研究团队，全球率先构建了兼顾有机合成多工序联动与远程操作的全自动有机合成系统。借助该系统，研究人员无需一直值守在实验室，即可远程开展实验，并根据实验结果做出下一步判断。这是朝着实现“任何人，任何地点都能制备分子”的研究环境迈出的重要一步，也为有机合成研究的方式本身提供了全新选择。
图：本次构建的全自动有机合成系统（供图：分子科学研究所）
左上：合成区域；右上：后处理与输送区域
左下：分离纯化区域；右下：分析与鉴定区域
有机合成的自动化自2000年前后开始，以机器人合成和微量合成的形式不断进化。其背后的核心目的已不只是单纯提升工作效率，还包括探索人们容易忽略的反应条件与合成路径，提高发现分子的机会，加速研究进程。
然而，有机合成涉及的反应形式与操作内容种类繁多，将所有流程整合为单一通用系统并自动化并非易事，能够在实验现场实际应用的自动化系统十分有限。因此，自动化此前一直未能充分作为“促进科学发现的工具”。
随着AI与机器学习的发展，有机合成的设计与解析正不断迈向高端化，但同时实验本身仍高度依赖研究人员的操作，时间与场地的限制制约了反应探索、条件优化乃至分子合成的可能性。要在发挥有机合成化学家实验经验的同时，拓展发现机会、加速研究进程，就必须构建一种适合实验现场、能够联动多道工序并支持远程操作的自动化基础平台。
研究团队此次构建了可联动完成有机分子合成、反应后处理、生成物分析与鉴定、分离纯化等有机合成中的多样化工序的间歇式全自动有机合成系统。
该系统采用可并行开展多项反应的中等通量设计，能够独立控制反应条件与反应时间。同时，通过与分析装置、纯化装置联动，可将有机合成实验中的多道工序作为一个连贯流程进行管理。
此外，通过支持远程操作，研究人员能够在远离实验室的地方执行和控制实验，掌握实验进展情况，同时根据获得的结果做出下一步实验判断。由此，有机合成实验得以从“在现场进行操作的工作”拓展为“专注于设计与判断的研究”。
此次构建的全自动有机合成基础平台，可联动有机合成中的各类工序，并在研究人员的判断介入下推进实验。未来，通过引入实体人工智能与移动机器人，研究团队将进一步推进工序的自动化与自主化，同时拓展装置间的联动范围，从而将适用范围扩大至更多样的合成流程。
椴山副教授表示：“最困难的工作，是使用不同厂商、规格不一的设备开展标准化研究，使其能够实现自动处理。仅合成部分目前已在高端材料研究基础设施（ARIM）完成登记，可供参观与使用。”现在合作研究者已开始使用该系统。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
