中新社合肥5月1日电 (记者 吴兰)在中国科学技术大学的机器化学家实验室,重达200公斤、但动作灵活的机器人“小来”在十余个操作台之间穿梭,忙于芬顿催化剂的相关研究。
“定位操作精度0.1毫米,进样精度0.1毫克,数据100%可追溯,全局优化准确率90%……”中国科学技术大学化学物理系教授江俊介绍,与人相比,机器化学家“小来”精准度更高。
据介绍,这位“机器化学家”是由该校罗毅、江俊团队经八年攻关研制的,由化学大脑、机器人实验员和智能化学工作站三部分组成。其中最核心的“化学大脑”通过分析大量化学实验和理论数据,建立知识图谱,实现了阅读理解文献、设计化学实验、自主优化方案的能力,并配备了人机交互的操作系统。
江俊介绍了这位“机器化学家”的一项“高招”:阅读16000篇论文,自主遴选出5种非贵金属元素,从55万种可能的金属配比中找出最优的组合进行高熵产氧催化剂创制《1999彩票下载安装苹果版》,传统“试错法”研究约需1400年,它仅需5周。
记者在中国科大采访获悉,近年来,随着新一轮科技革命和产业变革的突飞猛进,“‘人工智能+大数据’推动科研范式变革”成为热门话题,中国科大科研团队等深耕精准智能化学领域,推动科研范式变革。
业内专家认为,“机器化学家”成果引领化学研究朝着知识理解数字化、操作指令化、创制智能化的未来趋势前进,将对化学科学产生巨大影响。
化学是一门基础科学,是多学科交叉的聚焦点和出发地,在能源、环境、材料、生物等领域扮演重要角色。中国科学院精准智能化学重点实验室主任李震宇教授表示,传统化学研究范式深度依赖于“试错法”,其局限性使得新物质创制的周期长、成本高。
国际学术期刊《自然》(Nature)上刊登了中国科大徐铜文教授、杨正金教授团队与合作者的最新成果。他们设计了一类新型离子膜,解决了离子膜材料“传导性-选择性”相互制约的关键难题。
徐铜文说:“我们既往的研究范式中,选择某种膜与某种化学材料合成达到期待功效,就像在大海里捞针。有了精准范式后,就能根据应用场景等所需要的分类精度,判断这个膜需要具备什么样的性能,在通道中再进行精准调控、修饰后,让某种离子过,让另一种离子不过。”
李震宇认为,建立由数据智能驱动的精准化学研究新范式,是社会环境、经济发展和化学学科发展的迫切需求。
2023年1月,中国科学院精准智能化学重点实验室获批建设。实验室主要面对世界科技前沿,聚焦如何改变化学研究范式这一关键科学问题,探索建立化学研究的精准化、智能化双驱动模式。
赋予机器人“化学智慧”,积极拥抱化学精准智能化的未来。通过系列科研攻关,中国科大团队计划到2030年“机器化学家”成为具备创造力的“智慧科学家”,不仅有对人类科学家创造力的模仿学习,还能建立起物质科学的数字知识体系,揭榜挂帅解决科学难题。