四中全会精神在基层丨突破想象!AI机器人成为实验室“主力军”

核心观点 - 中国科学技术大学精准智能化学全国重点实验室开发的“智能科学家”平台,代表了人工智能引领科研范式变革的方向,通过AI与机器人深度融合,实现自主实验设计、执行与数据分析,极大提升了科研效率并开辟了新物质创制路径 [1][2][6] 技术平台与能力 - 平台核心由“智能科学家”机器人构成,在19个分布式实验室中共部署110台,可自主完成试剂配置、样品合成、性能表征等系列操作,并将数据实时同步至智能操作系统 [1] - 平台具备“做”、“看”、“想”、“学”的综合能力:通过机械臂可24小时不间断进行实验操作 [1];基于“AICHEM云平台”的人机对话功能,可调用多个大模型针对科学问题生成答案并设计实验方案 [2];能通过机器阅读学习海量文献与数据以积累经验 [2][3] - 其“智能大脑”的构建历时三年,通过整理百万条化学数据及领域专家经验形成知识基础 [3] - 平台已进行三次迭代,从专注于化学的“机器化学家”升级为精通多学科的“智能科学家”,并通过云平台实现远程实验服务,突破地域限制 [5][6] 研发历程与关键迭代 - 第一代“机器化学家”名为“小来”,于2021年诞生,集成2台移动机器人、19个智能化学工作站和高通量计算系统,日均完成2000次精准操作,相当于五六名科研人员的工作量 [3] - “小来”曾用6周时间从376万种配方组合中筛选出火星制氧催化剂的最佳配方,而人类团队完成此验证预计需2000年 [3] - 第二代在“小来”基础上加装机械臂并接入多个生成式大模型,优化“大脑”与“手臂”,被命名为“小临” [3] - 第三代即当前的“智能科学家”,被赋予更多领域的科学知识,目标是从化学领域专家拓展为多学科通用型自主科研平台 [5] 已取得的成果与应用 - 在火星制氧催化剂研发项目中,平台通过学习5万多篇相关化学论文,高效完成巨量配方筛选,证明了其在复杂科研任务中的颠覆性效率 [3] - 2024年,“智能科学家”通过机器阅读与机器实验,成功创制出相变隔热阻燃材料,该材料可应用于新能源电池和消防服,具备耐高温特性且背面温度处于热安全范围 [5] - 上述相变隔热阻燃材料成果已于2025年通过量产型测试和产业验证,目前正在产业中落地应用 [5] - 通过“AICHEM云平台”,平台已能为其他高校和科研院所提供远程实验服务,加速各领域科技创新 [6] 行业意义与未来愿景 - 该实践是对“十五五”规划中“加快高水平科技自立自强,引领发展新质生产力”战略部署的具体落实,旨在提升国家创新体系整体效能 [5] - 该平台代表了“人工智能+”赋能科研创新的新路径,是人工智能引领科研范式变革的代表之一 [1][3] - 团队的长期目标是实现机器的“完全自主科研”,即未来平台能通过阅读文献自主发现全新科研方向,在人类未涉足领域实现突破 [6] - 平台致力于降低科研门槛,目标是让非化学专业的研究者也能借助其完成“从0到1”的物质创制 [6]