中国科大团队历时8年打造“机器化学家”

　　【解说】在中国科学技术大学的机器化学家实验室，科研人员只需输入指令，一个动作灵活的机器人就在操作台之间穿梭，伸出机械手臂配制试剂。这是中国科学技术大学化学物理系教授江俊团队的成果，该团队开发了全球首个集阅读文献、自主设计实验、覆盖材料开发全流程的机器化学家平台，从数百万的可能组合中找到最优解来加快材料研发。

　　【解说】近日，该研究成果论文已在最新一期《国家科学评论》学术期刊发表。业内专家认为，该成果引领化学研究朝着知识理解数字化、操作指令化、创制模板化的未来趋势前进，将对化学科学产生巨大影响。

　　【同期】中国科学技术大学化学物理系教授 江俊

　　机器化学家平台的优势就是通过高标准可重复的机器实验操作产生海量数据，进而从中提炼出数字化的知识图谱和人工智能的模型，指导化学的机器人去自动优化，产生更好更高效率的化学品或者新材料。

　　【解说】江俊介绍，机器化学家平台由“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。机器人实验员和15个化学工作站之间能进行数据交换和互动，精准配合执行化学实验。

　　【同期】中国科学技术大学化学物理系教授 江俊

　　没有计算大脑，它机器人的思考能力是很弱的，它只能基于当时的实验数据进行初级的优化，那么只基于实验数据，它就容易陷入这种经验主义的陷阱，它只能找到局部的最优解，那么我们装载的计算大脑就是它有物理模型的驱动，那物理模型能够帮助我们从数据里面挖掘到更好的这种配方，所以找到全局的最优解。

　　【解说】从2014年开始，团队就开始了相关科研工作，从移动机器人到化学工作站，从智能操作系统到科学数据库。历经8年时间，团队成员们克服了一系列难题，最终建成了机器化学家平台。

　　【同期】中国科学技术大学微尺度国家研究中心副研究员 朱青

　　我觉得最大的难点可能有两方面，一个就是我们没有任何前人的参考，因为这个我们确实是国际上第一个做这样的智能化学家的项目。还有就是我们这个涉及到多学科的一个交叉融合，因为我们这里有做化学的，有做机械的，有做计算机的，还有做软件的，做机器人的，这个各方面涉及到很多的研究学科。

　　【解说】江俊团队有近30位成员，今年25岁的博士生赵路远就是其中一员。此前，她和团队成员在编写固体进样仪的驱动程序时，因为信息不足无法准确理解并调用仪器接口，于是用了3个星期重复做了3000次信号发送试验，逆向试出了底层控制逻辑，最终成功编写脚本实现了远程控制。

　　【同期】团队成员 赵路远

　　困难肯定也是有，攻克主要就是靠不放弃。感觉就是像刚才江老师讲的，有的困难可能确实需要靠自己。然后就是需要一直在这钻研，然后包括各种试错，我觉得最后是坚持，才能就是胜利。

　　【解说】目前，该团队又建立了材料基因创新研究平台，建成亚洲最大的材料数据库平台。机器化学家平台具有更强的化学智能和广泛的新材料开发能力，涵盖光催化与电催化材料、发光分子、光学薄膜材料等领域，适用范围将随平台升级和拓展继续扩大。

　　张俊 储玮玮 安徽合肥报道

责任编辑：【刘羡】