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发布时间 :2024-06-142024-12-23 竞博jbo官网化学集团

  竟博官网登录ღ★★★ღ,jbo竞博·电竞appღ★★★ღ,jbo竞博APP官网是顶级信誉平台竞博电竞首页ღ★★★ღ,竞博jbo电竞首页ღ★★★ღ!石化产品ღ★★★ღ,作为人工智能发展的一大趋势ღ★★★ღ,国际学术界已对“人工智能驱动的科学研究”形成共识ღ★★★ღ:人工智能将带来科研范式的变革和新的产业业态ღ★★★ღ。

  在中国科学技术大学校园里ღ★★★ღ,化学与材料科学学院的一群科研人员正积极投身这项实践ღ★★★ღ:深耕精准智能化学领域ღ★★★ღ,推动科研范式变革ღ★★★ღ,并取得了一系列令人瞩目的科研成果ღ★★★ღ。

  如何创制一款芬顿催化剂?在中科大“机器化学家”实验室里ღ★★★ღ,大量瓶瓶罐罐的实验工作被人工智能“取代”ღ★★★ღ,科研人员无需试来试去ღ★★★ღ,整个过程简单而高效ღ★★★ღ。

  记者在实验室看到ღ★★★ღ,科研人员在人工智能程序中输入问题ღ★★★ღ:什么类型的非贵金属元素常用于芬顿催化剂?很快ღ★★★ღ,程序就会给出答案ღ★★★ღ。程序提供的答案来自自主研发的文献机器阅读系统ღ★★★ღ,它能迅速读取海量文献ღ★★★ღ,基于统计数据分析ღ★★★ღ,帮助科研人员选择最佳的元素组合ღ★★★ღ。接下来ღ★★★ღ,就可以调出“机器化学家”平台中保存的芬顿催化剂实验模板ღ★★★ღ,根据人工智能推荐的元素组合编辑液体进样站的参数ღ★★★ღ,并让名为“小来”的“机器化学家”平台帮助进行实验验证竟博电竞官网-首页ღ★★★ღ。这样ღ★★★ღ,“小来”便可以开始它的芬顿催化剂创制之旅ღ★★★ღ。

  “实验数据经处理后ღ★★★ღ,输入‘小来’独有的计算大脑中ღ★★★ღ,产生人工智能模型ღ★★★ღ,可以帮助科研人员优化实验方案ღ★★★ღ。”中科大化学与材料科学学院教授江俊告诉记者ღ★★★ღ。

  “小来”等人工智能工具和平台ღ★★★ღ,是中科大化学与材料科学学院江俊团队的研发成果ღ★★★ღ。其中ღ★★★ღ,人工智能程序由化学数据驱动ღ★★★ღ,并结合人类化学家的知识进行机器学习训练ღ★★★ღ,能够针对使用者提出的问题给出初步的实验建议竟博电竞官网-首页ღ★★★ღ。“小来”则是团队自主开发的集阅读文献ღ★★★ღ、自主设计实验ღ★★★ღ、材料开发于一体的“全流程机器化学家”平台王梦溪 1.08ღ★★★ღ,它能够从数以亿计的可能组合中找到最优解竟博电竞官网-首页ღ★★★ღ,进而加快材料研发ღ★★★ღ。

  “全流程机器化学家”平台到底有多强大?以潜力巨大的高熵化合物催化剂为例ღ★★★ღ:获得最优配方需要测试极其庞大的化学配比组合ღ★★★ღ,如果依赖传统研究范式ღ★★★ღ,这一过程可能需要1400年ღ★★★ღ,而“机器化学家”发挥数据驱动和智能优化的优势ღ★★★ღ,从55万种可能的金属配比中找出最优的高熵催化剂ღ★★★ღ,仅需要5周时间ღ★★★ღ。

  专家认为ღ★★★ღ,这种“机器化学家”的研究工作摆脱了传统研究范式的限制ღ★★★ღ,展现出智能新范式的巨大优势ღ★★★ღ。

  猜测ღ★★★ღ、尝试ღ★★★ღ、纠错ღ★★★ღ,再猜测ღ★★★ღ、再尝试……在过去150多年里竟博电竞官网-首页ღ★★★ღ,传统的化学研究范式深度依赖“试错法”ღ★★★ღ,其局限性使得物质创制的周期长ღ★★★ღ、成本高ღ★★★ღ,难以实现高效ღ★★★ღ、节能ღ★★★ღ。

  此后ღ★★★ღ,由量子力学发展而来的量子化学ღ★★★ღ,成为化学家使用的工具ღ★★★ღ。化学家们可以在计算机上进行模拟实验来验证某个理论ღ★★★ღ,大大提升了效率ღ★★★ღ。然而ღ★★★ღ,化学研究对象日益复杂化ღ★★★ღ、高维化ღ★★★ღ,面对庞大的化学空间ღ★★★ღ,配方和工艺的搜索常常止步于局部最优ღ★★★ღ,无法进行全局探索ღ★★★ღ。

  在计算化学领域有过10年研究经历的江俊感慨ღ★★★ღ:“我们的化学体系非常复杂ღ★★★ღ,超算虽然进化很快竟博电竞官网-首页ღ★★★ღ,但还是无法应对它的复杂度王梦溪 1.08ღ★★★ღ。”

  “精准化是所有化学家的一个梦想ღ★★★ღ。我希望把这个东西放进去ღ★★★ღ,想让它转化成什么就能百分百转化成什么ღ★★★ღ,过程中还不会产生任何另外的东西ღ★★★ღ。”李震宇说ღ★★★ღ,“这就要求整个化学研究能做到精准的设计ღ★★★ღ、表征ღ★★★ღ、制备和调控ღ★★★ღ,要求整个过程是透明可控的ღ★★★ღ,里面的机理也是清楚的王梦溪 1.08ღ★★★ღ。要实现这个目标ღ★★★ღ,整个研究范式必须改变ღ★★★ღ。”

  江俊认为ღ★★★ღ,大数据与人工智能技术可以把科学知识数字化ღ★★★ღ、代码化ღ★★★ღ,并进行迁移ღ★★★ღ。“也就是说ღ★★★ღ,我们随时调用优秀研究者发明的代码ღ★★★ღ。他们的智慧结晶ღ★★★ღ,只要我用一个‘子函数’就能调用过来ღ★★★ღ。如果只靠人脑来学习ღ★★★ღ、实践和训练的话ღ★★★ღ,整个过程就会很漫长ღ★★★ღ,知识的迁移就会变得低效ღ★★★ღ。”

  于是ღ★★★ღ,江俊心中萌生了一个想法ღ★★★ღ:是否可以借助人工智能技术开发一种新工具?在他的构想当中ღ★★★ღ,这个工具能够帮助科学家突破思维局限ღ★★★ღ,利用数据建立有效的复杂模型ღ★★★ღ,从而指导化学实践ღ★★★ღ。

  2014年ღ★★★ღ,江俊团队提出“机器化学家”概念并开展相关科研工作ღ★★★ღ。经过8年攻关ღ★★★ღ,团队通过开发和集成移动机器人ღ★★★ღ、化学工作站ღ★★★ღ、智能操作系统ღ★★★ღ、科学数据库等技术王梦溪 1.08竟博电竞官网-首页ღ★★★ღ,在2022年成功研制出数据智能驱动的“全流程机器化学家”ღ★★★ღ。

  如今ღ★★★ღ,“全流程机器化学家”在科学研究中发挥着积极作用ღ★★★ღ。中科大邹纲团队筛选光学活性薄膜材料时ღ★★★ღ,为找到目标材料ღ★★★ღ,需要混合多种分子来控制薄膜厚度ღ★★★ღ、应力ღ★★★ღ、灰度等工艺条件ღ★★★ღ,其可能性有上百万种ღ★★★ღ。团队努力了10年ღ★★★ღ,终于将不对称因子提高到了1.2ღ★★★ღ,但离理论极限2.0还有非常大的差距ღ★★★ღ。借助“小来”ღ★★★ღ,他们在两个月内找到了不对称因子1.95的工艺条件ღ★★★ღ,高度逼近理论极限ღ★★★ღ。

  江俊成功走出了第一步ღ★★★ღ,让化学科学家们深受鼓舞ღ★★★ღ,更加坚定了以人工智能技术推动化学科研范式变革的决心ღ★★★ღ。

  今年1月ღ★★★ღ,中国科学院精准智能化学重点实验室正式获批建设ღ★★★ღ,李震宇担任实验室主任ღ★★★ღ。“实验室主要面向世界科技前沿ღ★★★ღ,聚焦如何改变化学研究范式这一关键科学问题ღ★★★ღ,探索建立化学研究的精准化ღ★★★ღ、智能化双驱动模式ღ★★★ღ。”李震宇介绍ღ★★★ღ。

  李震宇认为ღ★★★ღ,当前人工智能技术应用于化学研究最大的困难和挑战来自数据ღ★★★ღ。“已有的大量数据来源复杂王梦溪 1.08ღ★★★ღ,质量参差不齐ღ★★★ღ。这些数据混在一起ღ★★★ღ,让人工智能去学习ღ★★★ღ,很可能会学到一些错误的知识ღ★★★ღ。所以ღ★★★ღ,我们希望发展一些新的技术竟博电竞官网-首页竟博电竞官网-首页ღ★★★ღ,能够进行一些更高精准度的表征ღ★★★ღ,同时还能够形成一套数据标准ღ★★★ღ,在这个基础上去做数据驱动的智能化学ღ★★★ღ。”

  “机器化学家”的出现ღ★★★ღ,让化学家们解放了双手ღ★★★ღ。也有人担心ღ★★★ღ:未来化学家们可能会无事可做ღ★★★ღ。江俊表示不用为此多虑ღ★★★ღ:“一个好的技术工具出来王梦溪 1.08ღ★★★ღ,也会赋予更多的可能性ღ★★★ღ,让科研人员做更多的事情ღ★★★ღ,发现更多的前沿理论ღ★★★ღ。”

  “机器化学家”的出现ღ★★★ღ,推动化学研究范式的改变ღ★★★ღ,也对未来的化学发展提出了新的要求ღ★★★ღ。江俊说ღ★★★ღ,比如ღ★★★ღ,在人才培养方面ღ★★★ღ,既需要具备扎实的化学基础ღ★★★ღ,还要有开放的心态ღ★★★ღ,要善于ღ★★★ღ、敢于学习各种新知识王梦溪 1.08ღ★★★ღ。

  未来ღ★★★ღ,江俊希望建成一个“机器化学家”大科学装置ღ★★★ღ:在一整栋大楼里ღ★★★ღ,布置上百个机器人王梦溪 1.08ღ★★★ღ、上千个智能化学工作站ღ★★★ღ。基于这样一个大平台ღ★★★ღ,各个课题组的实验数据可以交汇ღ★★★ღ、共享ღ★★★ღ,产生海量数据ღ★★★ღ,自动提炼出数字化的知识图谱和人工智能的模型ღ★★★ღ,进而指导机器人自动优化生产更好ღ★★★ღ、更高效率的化学品或新材料ღ★★★ღ,实现数据智能驱动的化学研究新范式ღ★★★ღ。

  对于精准智能化学重点实验室的首个重点应用研究ღ★★★ღ,李震宇和同事们目前有了一个明确的目标ღ★★★ღ:基于精准化ღ★★★ღ、智能化双驱动的化学研究新范式ღ★★★ღ,对现有氮资源转化相关反应进行全面评估ღ★★★ღ,提出绿色低能耗转化新路径ღ★★★ღ,创制新型催化体系ღ★★★ღ,在氮资源综合利用领域实现突破ღ★★★ღ。