有史以来，化学合成的大部分工作都是通过人工方式完成的，虽然自动化在化学领域并非新鲜事，比如多肽、寡核苷酸的自动合成，流动化学和高通量筛选，但这自动化合成仅局限于单一类型的化学反应或流程，目前还没有可以涵盖所有合成有机化学的数字自动化标准和通用的化学操作编程语言。
11月26，国际顶级杂志Science 发表的一篇新论文报道了来自英国格拉斯哥大学研究人员的开创性成果：在一种价格合理的模块化化学机器人系统中实现重要药物分子的合成，该系统被称为’Chemputer’——化学计算机。
格拉斯哥大学Regius化学系主任Lee Cronin教授设计和开发这种基于决策的自动化程序，能够利用电导传感器训练化学家依靠视觉完成与分子装配有关的作业，该传感器的效能可超越人类的视觉。该自动化过程在一个模块化机器人平台中实现，该平台会运行一种化学编程语言，来控制相关分子的装配。而且，即使不懂编程知识的用户也可以轻松进行编码。只要Chemputer存在必要的模块和驱动程序，用户即可直接运行已发布的合成方法而无需重新配置。Chemputer包括软件和物理设备：瓶装试剂，圆底烧瓶，过滤和液-液分离装置，旋转蒸发器，以及输送化学品的管道，阀门和泵。
研究人员利用这一程序化自动合成系统，在无需任何人为干预的情况下制备了3种高品质药用化合物：盐酸苯海拉明，鲁非酰胺和西地那非，其产率和纯度堪比人工合成。盐酸苯海拉明是一种抗组胺药和温和的助眠剂，以格氏反应开始需要四步序列进行合成。Rufinamide是一种三唑衍生物，是治疗各种癫痫症的抗惊厥药，其合成是一种相对简单的自动化过程。西地那非是用于治疗勃起功能障碍的重磅药，俗称 “伟哥”。作者表示所有3种化合物的合成方法均可转换为计算机代码，该代码能够在平台间灵活转移，从而极大地增强了复杂分子的再生性和可靠获取。
Cronin教授在接受采访时表示，他们实验室最终的目标是有机化学家不必再去亲力亲为做常规合成，可以完全专注于寻找新的反应。为此，他打算建立一个Chemputer可以理解的合成程序的开源数据库，化学家能够随时访问。Cronin还认为，Chemputer可以通过让化学家远离实验室来使合成更安全，并通过帮助研究人员最大限度地减少溶剂使用，实现绿色环保。
印第安纳大学布鲁明顿分校的Nicola LB Pohl教授也在开发自己的自动化软件，他认为Chemputer成功的关键在于确保其他化学家能够轻松学习和使用Cronin的软件。Cronin教授已经提供了他的代码，未来这项工作将使更多的合成化学家思考如何将他们的反应适应自动化。
参考资料：Organic synthesis in a modular robotic system driven by a chemical programming language，Science，2018，DOI: 10.1126/science.aav2211.
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