Une nouvelle méthode transforme la fabrication de petites molécules en assemblage de briques répétitif, pouvant être confié à des machines.
Fabriquer une molécule organique demande de choisir plusieurs réactions, puis d'adapter les opérations à chaque étape. Martin D. Burke, de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, propose une autre logique. Son approche, présentée dans Science, repose sur des éléments préparés à l'avance et assemblés successivement.
Une molécule carbonée.
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Pour comprendre, beaucoup de molécules organiques possèdent une ossature faite d'atomes de carbone reliés entre eux. La méthode, appelée « blocc chemistry », cherche à construire cette ossature par étapes répétées. Chaque « blocc » apporte une portion de la future molécule. Une même famille de réactions permet ensuite de relier ces morceaux par des liaisons carbone-carbone.
Cette répétition change la manière d'envisager l'automatisation. Un robot n'a plus besoin de reproduire toute la diversité des gestes et des méthodes employés par un chimiste. Il peut enchaîner un ensemble plus limité d'opérations standardisées, notamment l'assemblage et la purification entre deux étapes.
L'idée n'est déjà plus seulement théorique. Plus de 300 briques moléculaires développées autour de cette approche sont disponibles. Elles ont déjà été utilisées par des centaines de laboratoires pour fabriquer des médicaments, des produits destinés à l'agriculture, des sondes de diagnostic ou encore des matériaux.
L'intérêt dépasse la seule vitesse de fabrication : une chimie plus répétitive produit aussi des données mieux structurées pour les systèmes d'intelligence artificielle. Ceux-ci peuvent proposer des assemblages, les faire fabriquer automatiquement, puis exploiter les résultats obtenus pour orienter les essais suivants. Des travaux antérieurs ont déjà associé cette méthode à l'IA pour rechercher de nouveaux matériaux organiques.
Concrètement, cela pourrait réduire une difficulté fréquente de la recherche : une molécule intéressante sur ordinateur doit encore pouvoir être réellement fabriquée et testée. Une machine capable d'assembler rapidement des briques disponibles raccourcirait cette étape. L'approche pourrait servir à explorer des molécules destinées aux médicaments, aux cellules solaires ou à d'autres matériaux fonctionnels.
Cette facilité d'accès soulève aussi une question de sécurité. Une fabrication moléculaire davantage automatisée pourrait permettre à plus de personnes de créer de nouveaux composés. Burke propose donc des garde-fous, notamment la détection automatique de molécules potentiellement dangereuses et des contrôles indépendants des systèmes utilisés.
Le Molecule Maker Lab a créé un groupe international réunissant notamment chimie, médecine, intelligence artificielle, industrie et enseignement. Ses premières discussions sont prévues en août 2026. Un rapport commun sur les règles à adopter est attendu au début de 2027.