突破想象!AI机器人成为实验室“主力军”

行业核心观点 - 人工智能正引领科研范式变革,通过“智能科学家”等自主科研基础设施,实现从实验设计到执行的全流程自动化,显著提升科研效率并降低成本 [1] - 人工智能与化学等基础科学深度融合,开辟了“人工智能+”赋能科研创新的新路径,是发展新质生产力、实现高水平科技自立自强的具体实践 [3] 技术平台与基础设施 - 中国科学技术大学精准智能化学全国重点实验室部署了110台“智能科学家”AI机器人,分布在19个分布式实验室中 [1] - “智能科学家”能够通过自主实验,精准完成试剂配置、样品合成、性能表征等一系列操作,并将实验数据实时同步至智能操作系统 [1] - 平台集成了移动机器人、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,工作量相当于五六名科研人员 [3] - 团队开发了“AICHEM云平台”,支持人机对话,可同时调用四个大模型生成科学问题答案并设计实验方案 [2] - 通过云平台,不同高校和科研院所可线上“下单”,实现“智能科学家”的远程实验服务,突破地域局限 [4] 研发历程与能力演进 - 研发团队耗时三年,从教科书、论文和专利中整理出百万条化学数据,并将专家经验输入计算机,构建“智能大脑” [3] - 第一代机器化学家“小来”于2021年诞生 [3] - 第二代“机器化学家”名为“小临”,接入了多个生成式大模型并配备了机械臂,优化了“大脑”和“手臂” [3] - 目前已完成第三次迭代,将更多领域的科学知识输入系统,使“机器化学家”升级为精通多学科的“智能科学家” [4] - 团队最终目标是实现机器的“完全自主科研”,使其能通过阅读文献发现新方向,并帮助非专业研究者完成“从0到1”的物质创制 [4] 应用成果与效能 - 为研发火星制氧催化剂,“小来”学习了5万多篇相关化学论文,在376万种配方组合中,仅用6周就找到了最佳配方,而人类团队验证同样数量的组合需要2000年 [3] - 2024年,“智能科学家”通过机器阅读和机器实验,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,能耐高温且背面温度处于热安全范围 [4] - 该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 [4]