شهدت الكيمياء خطوة نوعية جديدة مع نظام SynthEx، الذي يمثل إطارًا مبتكرًا يُستخدم فيه نماذج لغوية كبيرة (Large Language Models) لتصميم المسارات المناسبة لمركبات طبيعية معقدة. يعتبر التخليق الكلي لمركب معقد من أكبر التحديات التي تواجه الكيميائيين، حيث يحتاج المصمم إلى التخطيط للعديد من الخطوات لإعادة تجميع اللبنات البسيطة إلى الهدف المعقد، بالإضافة إلى تطوير استراتيجيات بديلة والتصدي للتحديات الإجرائية.

على مدى العقود الماضية، بذلت جهود كبيرة لأتمتة التصميم المرتجع للمركبات الطبيعية باستخدام ردود الفعل المسجلة، حيث تقارير الأدوات المعنية تظهر نجاحًا كبيرًا. ومع ذلك، فإن هذه الأدوات كانت مصممة لتناسب الكيمياء المحددة، وقد فشلت في الكثير من المركبات الطبيعية، التي تتطلب إبداعًا كيميائيًا يتجاوز الطروحات التي تتيحها هذه الأدوات.

الآن، يقدم نظام SynthEx استراتيجيات تنافسية، ويجمع بين سلسلة من الخطوات الروتينية والمحورية في خطة متماسكة، ويقوم بتقييم وتحسين تصميمه بنفسه. وتُظهر الكيمياء التي يفضلها SynthEx تباينات أكبر وتمتد إلى منطقة من فرضيات التفاعل التي لا تستطيع الأدوات المستندة إلى الفهارس الوصول إليها.

في تقييمات عمياء، وجدت مجموعة من الكيميائيين الخبراء أن الخطوات الرئيسية التي يتم اقتراحها من قبل SynthEx تعادل الخطوات المنشورة لعمليات التخليق البشرية، مما يدل على أن هذا النظام لا يقدم تصاميم آلية فقط، بل يعزز التجربة الكيميائية بشكل حقيقي.

لجعل هذه المعرفة متاحة للجميع، تم إطلاق SynthAtlas، وهو قاعدة بيانات تفاعلية مفتوحة تحتوي على مسارات لأكثر من ألف مركب طبيعي، متوقعة أن تصبح موردًا مشتركًا لمجموعة من المركبات المعقدة التي تفتقر إلى طرق موجودة في الأدبيات.