خواب ۲۷ ساله در یک ژورنال شیمی: ۹۰ ایجنت هوش مصنوعی یک نیم‌رسانای اسپین‌ترونیک شکار کردند!

ترکیبی شیمیایی که پژوهشگران معتقدند می‌تواند تحولی بزرگ در ساخت حافظه‌های اسپین‌ترونیک (Spintronic) ایجاد کند، به مدت ۲۷ سال در گوشه یک ژورنال شیمی خاک می‌خورد و هیچ‌کس متوجه اهمیتش نشده بود! علت ماجرا ساده اما تأمل‌برانگیز است: تاکنون هیچ دانشمندی این مقاله قدیمی را در کنار پژوهش‌های مدرن حوزه فیزیک حالت جامد و حافظه قرار نداده بود، چرا که انسان‌ها به‌ندرت دو حوزه کاملاً مجزای علمی را به صورت هم‌زمان و کلمه‌به‌کلمه ورق می‌زنند.

حالا استارتاپ Vals AI با به‌کارگیری ارتشی متشکل از بیش از ۹۰ ایجنت مبتنی بر مدل کلود (Claude)، مقالات علمی دهه‌های گذشته را زیر و رو کرده و ترکیب KV[Cr(CN)6] را به عنوان نامزدی نویدبخش برای نیم‌رسانه‌های مغناطیسی معرفی کرده است؛ ارتباطی بنیادین که در مقاله اولیه سال ۱۹۹۹ اصلاً به آن پرداخته نشده بود. جذابیت این ماجرا نه فقط در کشف این ماده خاص، بلکه در ابزاری است که توانسته چیزی را ببیند که سال‌ها جلوی چشم همه ما پنهان شده بود.

کتابداری که شکاف میان مقالات علمی را پیدا کرد

ایده‌ای که ایجنت‌های والز ای‌آی پیاده کرده‌اند اصلاً جدید نیست؛ ماجرا به کشف هوشمندانه دان سوانسون در سال ۱۹۸۶ برمی‌گردد. سوانسون، کتابدار و دانشمند علوم اطلاعات، به نکته ظریفی اشاره کرد: دانش‌های حیاتی و نجات‌بخش می‌توانند درست جلوی چشم همه در مقالات علمی مختلف پنهان شوند، صرفاً به این دلیل که نویسندگان آن حوزه‌ها هرگز به یکدیگر ارجاع نمی‌دهند و زبان مشترکی ندارند!

او در مقاله جریان‌ساز خود با عنوان «دانش عمومی کشف‌نشده» (Undiscovered Public Knowledge) نشان داد که دو دسته از پژوهش‌های علمی می‌توانند هم‌زمان کاملاً درست و در دسترس عموم باشند، اما هیچ پل اتصالی میان آن‌ها زده نشده باشد. سوانسون برای اثبات حرفش، ارتباط میان روغن ماهی و سندرم رینود را مثال زد؛ گروهی از مقالات اثر روغن ماهی بر غلظت خون و عملکرد عروق را اثبات کرده بودند و گروهی دیگر، ناهنجاری‌های عروقی سندرم رینود را شرح می‌دادند، اما تا پیش از او کسی این دو را کنار هم نگذاشته بود. جالب اینکه آزمایش‌های بالینی بعدی کاملاً درستی فرضیه سوانسون را تأیید کردند.

سوانسون و نیل اسمالهایزر بعد‌ها سیستم هوشمندی به نام Arrowsmith طراحی کردند که در پایگاه داده مدلاین (MEDLINE) به دنبال مفاهیم واسط میان مقالات نامرتبط می‌گشت؛ سیستمی که گزینه‌ها را روی میز می‌گذاشت و ارزیابی نهایی را به انسان‌ها می‌سپرد. این تقسیم کار دقیقاً همان خط فکری است که سال ۱۹۸۶ را به هوش مصنوعی سال ۲۰۲۶ پیوند می‌زند.

۹۰ ایجنت هوش مصنوعی و ماده‌ای که ۲۷ سال فراموش شده بود

در سال ۱۹۹۹، مقاله‌ای در ژورنال معتبر انجمن شیمی آمریکا (JACS) ترکیب KV[Cr(CN)6] را به عنوان یک آهنربای مولکولی معرفی کرد و پرونده آن را بست. در آن مقاله، استیون ام. هولمز و گرگوری اس. گیرولامی اعلام کردند که این ترکیب دمای نظم مغناطیسی حدود ۳۷۶ کلوین (حدود ۱۰۳ درجه سانتی‌گراد) دارد؛ رقمی که در آن زمان به خاطر حفظ خاصیت مغناطیسی در بالای ۱۰۰ درجه خبرساز شد، اما هیچ صحبتی از ویژگی‌های الکترونیکی و کاربرد‌های نیم‌رسانایی آن به میان نیامد.

اما محاسبات ایجنت‌های هوش مصنوعی با شبیه‌سازی‌های نظریه تابعی چگالی (DFT) نشان داد که این ماده احتمالاً گاف نواری حدود ۲.۱ الکترون‌ولت دارد و لبه‌های نواری آن دارای قطبش اسپینی است. البته باید تأکید کرد که همه این داده‌ها پیش‌بینی‌های تئوریک و محاسباتی هستند، نه خواصی که با آزمایش‌های واقعی به دست آمده باشند.

به گفته پژوهشگران، گام بعدی در این مسیر سنتز مجدد این ماده در محیط آزمایشگاهی و سنجش تجربی خواص آن است. این مرحله نقشی حیاتی دارد؛ چرا که روش‌های محاسباتی مختلف درباره رفتار مولکول‌های آب درون ساختار کریستالی این ماده هم‌نظر نیستند و فقط آزمون‌های فیزیکی می‌توانند شک و شبهه‌ها را برطرف کنند.

کاری که این ایجنت‌ها انجام دادند بیش‌تر یک «بازخوانی محاسباتی» از دانسته‌های پیشین است تا ساخت یک فناوری آماده؛ در نتیجه هنوز هیچ قطعه یا حافظه کاربردی ساخته نشده و ادعای پیشرفت عملی زودهنگام خواهد بود.

گلوگاه جدید علم؛ وقتی تولید فرضیه از تست آزمایشگاهی جلو می‌زند

همان‌طور که سیستم‌های هوش مصنوعی با سرعتی سرسام‌آور فرضیه‌ها و ارتباطات میان مقالات را پیدا می‌کنند، گلوگاه اصلی پژوهش‌های علمی در حال جابه‌جایی است: مشکل دیگر پیدا کردن سوزن در انبار کاه مقالات نیست، بلکه اثبات و راستی‌آزمایی این فرضیات در دنیای واقعی است!

پروژه والز ای‌آی نشان داد که ایجنت‌های مبتنی بر مدل‌های زبانی می‌توانند جستجو و شبیه‌سازی را در مقیاس بسیار وسیع‌تر و به صورت موازی به پیش ببرند. با این حال، ارزش یک فرضیه ماشینی تنها زمانی مشخص می‌شود که در بوته آزمایش آزمایشگاهی سربلند بیرون بیاید؛ آزمونی که ترکیب ۲۷ ساله KV[Cr(CN)6] هنوز باید پشت سر بگذارد.