APRENDIZAJE AUTOMÁTICO PARA EL DESCUBRIMIENTO QUÍMICO por el Prof. Dr. D. Alberto Requena Rodríguez, académico de número

No hay pausa. En la investigación no hay descanso. Afortunadamente, en el mundo, hoy, hay tantos investigadores, aunque nos parezcan pocos, que las propuestas audaces son incesantes. Y no se trata de que, como en el mundo de la moda, importe mucho el esnobismo, aunque muchos lo practiquen, sino que los avances, en ocasiones, marcan itinerarios prometedores, que hacen vislumbrar campos inéditos, eficacias crecidas y profundidades no imaginadas.

Desde hace mucho tiempo, la Inteligencia Artificial está gestando una revolución en el mundo del conocimiento que, muchos la han querido comparar con otros hitos históricos anteriores, pero que en realidad superan las anteriores revoluciones del conocimiento en muchos órdenes de magnitud. Aquel programa almacenado y codificado de forma que pudiera automodificarse, que en la década de los cuarenta del siglo pasado iniciaba la carrera de la informática, ha ido decantando y destilando elementos que van conformando ese mundo automático, soñado por muchos y temido por otros tantos.

La inicialmente conjetura de Turing para calificar la “inteligencia” de una máquina va conformado un escenario en el que la persona está viéndose obligada a superar en audacia todo lo propuesto hasta el presente, que se está concretando en automatismos cada vez más sofisticados que no solo están conformando una tecnología útil, eficaz y de alcance, sino que va acaparando, poco a poco, esferas cada vez más íntimas de los humanos. Porque una cosa es el empleo de mecanismos automáticos en los procesos de producción y otra es automatismos que se conducen como las personas. Hace mucho que la humanidad está en ello. Se ha avanzado mucho, pero no es lo que hoy es objeto de atención. El diseño, la concepción de procesos, el atreverse a abordar el descubrimiento, directamente desde mecanismos propios de las máquinas, es un campo cada vez más cercano y plausible.

En Luxembrgo, Tkatchenko pretende desarrollar un sistema automático para el descubrimiento de medicamentos, antivirales y antibióticos y, en general, productos químicos con propiedades concretas. Claramente, cada vez con mayor énfasis la investigación es interdisciplinar:  Mecánica Cuántica, Mecánica estadística, datos moleculares propios de las reacciones químicas y bioquímicas, manejados desde la informática contemporánea con los sistemas propios de la Inteligencia Artificial, se atreven a abordar el descubrimiento químico.

En el fondo, el interés de esta combinación de áreas de conocimiento busca, por ejemplo, identificar compuestos con gran potencial terapéutico que, hasta ahora, estaba limitado a moléculas pequeñas, por la economía de cálculo que conlleva para el tratamiento mecanocuántico. Ahora ya se está dando el paso a aplicar el aprendizaje de las máquinas a grandes moléculas, dadas las capacidades de cálculo de que se dispone en la actualidad. En el caso que nos ocupa, la farmacéutica belga Janssen está detrás. Se trata de desarrollar productos químicos con actividad concreta, proceso que se acelera con la aplicación de las técnicas de aprendizaje automático, al tiempo que reducen, considerablemente, el fracaso en la formulación de los fármacos.

En Europa, ya hay una red en la que están incluidas farmacéuticas europeas como Bayer, AstraZeneca y Janssen, junto con empresas genuinamente químicas como Enamine y centros de investigación con tradición en Quimica Computacional y diseño computacional de medicamentos. La pretensión es lograr generar moléculas, sintetizarlas y conectar Química y Biología en un escenario de desarrollo de nuevos fármacos.

Por descontado que todos estos esfuerzos se lograrán en un ámbito metodológico propio de los sistemas de código abierto y supone la conexión entre los científicos convencionales junto a los desarrolladores de sistemas de aprendizaje automático. Las grandes bases de datos acumuladas a lo largo de mucho tiempo se ponen a disposición, no solo para buscar datos, sino para analizarlos automáticamente con la pretensión de impulsar el descubrimiento químico.

Es un nuevo campo de trabajo, una nueva área del saber, compleja, integrada por varias de las ramas de conocimiento químico convencional que pretende encarar el futuro inmediato con una contribución cualitativamente audaz, para que el conocimiento se vea impulsado desde la parcela de la Inteligencia Artificial, que promete avances considerables en la forma de abordar los desafíos formulados.

Ciertamente, hoy, los científicos no pueden limitarse a ser meros usuarios de los sistemas de tratamiento de la información. Hay exigencias mucho más poderosas que hasta ahora y recordemos que Turing ya evidenció que el ordenador es una máquina de propósito general y, por tanto, capaz de emular cualquier otro proceso conjeturable. Este concepto de proceso es amplio, complejo, comprensivo y nuestra mente, también estaba incluida, aunque no lo pensáramos hasta este punto. Una cosa es el motor de la curiosidad, que en el científico debe estar exacerbada y otro de mucho mayor alcance es articular, para que de forma automática se potencie de forma independiente y autónoma. Pero estamos ahí, aunque algunos no quieran verlo todavía. Si no somos capaces de estos saltos “cuánticos” de la Ciencia de hoy, quedaremos obsoletos en breve. Y no hay más que mirar en derredor nuestro para percatarnos que, poco a poco, se logra ir penetrando en este mundo tan fascinante propio de la Inteligencia Artificial.