全球今日報丨中國科研工作者打造“機器化學(xué)家” 推動(dòng)科研范式變革

在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的機器化學(xué)家實(shí)驗室，重達200公斤、但動(dòng)作靈活的機器人“小來(lái)”在十余個(gè)操作臺之間穿梭，忙于芬頓催化劑的相關(guān)研究。

“定位操作精度0.1毫米，進(jìn)樣精度0.1毫克，數據100%可追溯，全局優(yōu)化準確率90%……”中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)物理系教授江俊介紹，與人相比，機器化學(xué)家“小來(lái)”精準度更高。

據介紹，這位“機器化學(xué)家”是由該校羅毅、江俊團隊經(jīng)八年攻關(guān)研制的，由化學(xué)大腦、機器人實(shí)驗員和智能化學(xué)工作站三部分組成。其中最核心的“化學(xué)大腦”通過(guò)分析大量化學(xué)實(shí)驗和理論數據，建立知識圖譜，實(shí)現了閱讀理解文獻、設計化學(xué)實(shí)驗、自主優(yōu)化方案的能力，并配備了人機交互的操作系統。

(資料圖)

“這是全球首個(gè)集閱讀文獻、設計實(shí)驗、自主優(yōu)化、顛覆化學(xué)品開(kāi)發(fā)全流程的機器化學(xué)家平臺?！苯≌f(shuō)，它可以基于理實(shí)交融的智能模型從數百萬(wàn)的可能組合中找到全局最優(yōu)解。

江俊介紹了這位“機器化學(xué)家”的一項“高招”：閱讀16000篇論文，自主遴選出5種非貴金屬元素，從55萬(wàn)種可能的金屬配比中找出最優(yōu)的組合進(jìn)行高熵產(chǎn)氧催化劑創(chuàng )制，傳統“試錯法”研究約需1400年，它僅需5周。

記者在中國科大采訪(fǎng)獲悉，近年來(lái)，隨著(zhù)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的突飛猛進(jìn)，“‘人工智能+大數據’推動(dòng)科研范式變革”成為熱門(mén)話(huà)題，中國科大科研團隊等深耕精準智能化學(xué)領(lǐng)域，推動(dòng)科研范式變革。

業(yè)內專(zhuān)家認為，“機器化學(xué)家”成果引領(lǐng)化學(xué)研究朝著(zhù)知識理解數字化、操作指令化、創(chuàng )制智能化的未來(lái)趨勢前進(jìn)，將對化學(xué)科學(xué)產(chǎn)生巨大影響。

化學(xué)是一門(mén)基礎科學(xué)，是多學(xué)科交叉的聚焦點(diǎn)和出發(fā)地，在能源、環(huán)境、材料、生物等領(lǐng)域扮演重要角色。中國科學(xué)院精準智能化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗室主任李震宇教授表示，傳統化學(xué)研究范式深度依賴(lài)于“試錯法”，其局限性使得新物質(zhì)創(chuàng )制的周期長(cháng)、成本高。

國際學(xué)術(shù)期刊《自然》(Nature)上刊登了中國科大徐銅文教授、楊正金教授團隊與合作者的最新成果。他們設計了一類(lèi)新型離子膜，解決了離子膜材料“傳導性-選擇性”相互制約的關(guān)鍵難題。

徐銅文說(shuō)：“我們既往的研究范式中，選擇某種膜與某種化學(xué)材料合成達到期待功效，就像在大海里撈針。有了精準范式后，就能根據應用場(chǎng)景等所需要的分類(lèi)精度，判斷這個(gè)膜需要具備什么樣的性能，在通道中再進(jìn)行精準調控、修飾后，讓某種離子過(guò)，讓另一種離子不過(guò)?！?/p>

李震宇認為，建立由數據智能驅動(dòng)的精準化學(xué)研究新范式，是社會(huì )環(huán)境、經(jīng)濟發(fā)展和化學(xué)學(xué)科發(fā)展的迫切需求。

2023年1月，中國科學(xué)院精準智能化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗室獲批建設。實(shí)驗室主要面對世界科技前沿，聚焦如何改變化學(xué)研究范式這一關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，探索建立化學(xué)研究的精準化、智能化雙驅動(dòng)模式。

賦予機器人“化學(xué)智慧”，積極擁抱化學(xué)精準智能化的未來(lái)。通過(guò)系列科研攻關(guān)，中國科大團隊計劃到2030年“機器化學(xué)家”成為具備創(chuàng )造力的“智慧科學(xué)家”，不僅有對人類(lèi)科學(xué)家創(chuàng )造力的模仿學(xué)習，還能建立起物質(zhì)科學(xué)的數字知識體系，揭榜掛帥解決科學(xué)難題。

李震宇說(shuō)：“我們希望建成一個(gè)精準智能化學(xué)領(lǐng)域國際頂尖的研究機構，形成一個(gè)新的精準智能化學(xué)范式?！彼谕?，到2030年，人類(lèi)科學(xué)家可以與智能化學(xué)家CO-PI合作，一起討論科學(xué)方案，實(shí)現人與機器人的無(wú)縫合作。

免責聲明：本文不構成任何商業(yè)建議，投資有風(fēng)險，選擇需謹慎！本站發(fā)布的圖文一切為分享交流，傳播正能量，此文不保證數據的準確性，內容僅供參考

關(guān)鍵詞：