公众号：Ailiaili | AI软件网
Ai项目交流群，Ai账号交易充值，Ai软件分享,Ai网站导航,Ai工具大全等
复制公众号

告别传统试错：AI赋能，化学实验开启“智变”新篇

在化学实验的漫漫征途中，传统“试错法”犹如一座难以逾越的大山，横亘在新物质制作的道路上。新物质制作周期漫长、成本高昂，成为科研人员心头挥之不去的阴霾。如何突破这一困境，开辟一条全新的科研路径？在中国科学技术大学精准智能化学全国重点实验室里，一场由人工智能引领的科研范式变革正悄然上演，为化学实验带来了前所未有的曙光。

走进这座充满科技魅力的实验室，大模型宛如科研领域的“超级智囊团”，而 AI 机器人则化身为实验室的“主力先锋”。其中，智能科研基础设施——“智能科学家”，以其自主设计实验方案、24 小时不间断工作的超强能力，成为这场变革的典型代表。

瞧，在实验桌前，一位“智能科学家”正大显身手。它那结实的机械臂灵活地抬起，精准地抓取试管，随后依次穿梭于液体进样台、磁力搅拌台、烘干工作台之间。样品称重、搅拌、离心、烘干……一系列操作行云流水，一气呵成。在精准智能化学全国重点实验室的 19 个分布式实验室中，110 台这样的“智能科学家”有序分布。它们凭借自主实验的能力，精准完成试剂配置、样品合成、性能表征等一系列复杂操作，并将实验数据实时同步至智能操作系统，仿佛一群不知疲倦的科研精灵，为实验室的高效运转注入了源源不断的动力。

这些“智能科学家”的神奇之处远不止于此。除了能 24 小时“埋头苦干”做实验，它们还具备自主学习的“超能力”，可以自己“看”论文、“想”方案甚至“学”经验。在“AICHEM 云平台”上，只需选择“人机对话”功能，提出一个科学问题，四个大模型便会同时启动，迅速生成答案。在此基础上，还能进一步设计出科学合理的实验方案。实验室副主任江俊形象地比喻道：“这就相当于拥有了一个科学家的大脑。”

然而，这个“智能大脑”的构建并非一蹴而就，其背后凝聚着科研团队无数的心血与汗水。最初，为了解决化学领域的诸多难题，科研团队精心设计了这个人工智能平台。他们耗时三年，如同勤劳的“蚂蚁搬家”一般，从浩如烟海的教科书、论文和专利中，精心整理出百万条化学数据。同时，还将本校相关领域专家的研究经验“倾囊相授”，输入计算机，让“智能大脑”能够理解更为复杂深奥的化学知识。

功夫不负有心人。2021 年，机器化学家“小来”正式闪亮登场。它集成了 2 台移动机器人、19 个智能化学工作站和高通量计算系统，日均能完成 2000 次精准操作，其工作效率抵得上五六名科研人员。在研发火星制氧催化剂的艰巨任务中，“小来”展现出了惊人的实力。它学习了 5 万多篇相关的化学论文，面对 376 万种配方组合的巨大挑战，若由人类科研团队进行实验验证，需要耗费 2000 年的漫长时光。而“小来”凭借其“智能大脑”，仅用 6 周时间就成功找到了最佳配方，为人类探索火星的征程迈出了坚实的一步。

看到“人工智能 +”为科研创新开辟的新路径后，科研团队乘胜追击，为“小来”配备了机械臂，并接入了多个生成式大模型。经过优化升级，拥有更强大“大脑”和更灵活“手臂”的第二代“机器化学家”应运而生，被命名为“小临”。

“十五五”规划建议专章部署“加快高水平科技自立自强，引领发展新质生产力”，明确提出要提升国家创新体系整体效能。在中国科大的精准智能化学全国重点实验室，这一战略部署正转化为实实在在的实践成果。

目前，科研团队并未满足于现有的成就，而是继续砥砺前行，进行了第三次迭代。他们将更多领域的科学知识“传授”给“智能大脑”，让“机器化学家”进一步升级，成为精通多学科领域的“智能科学家”，在科研的广阔天地中纵横驰骋。

2024 年，“智能科学家”凭借机器阅读和机器实验的强大能力，成功创制出相变隔热阻燃材料。这种材料应用于新能源电池和消防服中，能够耐受高温，且背面温度始终处于热安全范围。该成果在 2025 年顺利通过量产型测试和产业验证，目前正在产业中落地应用，为相关领域的发展带来了新的机遇。

“智能科学家”的影响力不仅局限于实验室内部，还突破了地域的局限，加速了各领域的科技创新。通过“AICHEM 云平台”，不同的高校、科研院所可以线上“下单”，让这个实验室内的“智能科学家”远程进行实验，实现了资源共享和优势互补，为科研合作开辟了新的模式。

实验室特任教授朱濯缨满怀憧憬地介绍，团队的目标是让机器实现“完全自主科研”。未来，它或许能够通过阅读文献发现全新的科研方向，在人类尚未涉足的领域实现重大突破；即便是非化学专业的研究者，也能借助它的强大功能，完成“从 0 到 1”的物质创制，开启科研创新的全新篇章。在这场由人工智能引领的科研变革中，我们有理由相信，化学实验的未来将更加精彩，人类探索科学的脚步将更加坚定有力。

本文链接：https://ailiaili.cc/post/930.html