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1月28日，大型科研儀器賦能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新 “園企走平[詳細(xì)]
科學(xué)家打造“AI科學(xué)家團(tuán)隊(duì)” 加速新材料創(chuàng)制
2026年01月28日 09:28:55
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：楊 點(diǎn)擊量：3076
日前，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研制出“多AI—多機(jī)器人”協(xié)同智能體系統(tǒng)(MARS)，并將其用于微膠囊(封裝微球)等多種新材料的創(chuàng)制。
在科技飛速發(fā)展的今天，新材料的突破往往成為產(chǎn)業(yè)升級(jí)與技術(shù)革命的關(guān)鍵引擎。從智能手機(jī)的柔性顯示屏到新能源車的固態(tài)電池，從靶向藥物的智能載體到航空航天的高性能合金，先進(jìn)材料如同現(xiàn)代工業(yè)的“基因”，決定著終端產(chǎn)品的性能邊界。然而，新材料研發(fā)卻是一條充滿荊棘的漫漫長(zhǎng)路。傳統(tǒng)“試錯(cuò)法”宛如大海撈針，不僅耗費(fèi)巨大——單個(gè)新材料從實(shí)驗(yàn)室走到市場(chǎng)平均需時(shí)10-20年，投入數(shù)以億計(jì)——而且高度依賴科研人員的經(jīng)驗(yàn)與直覺，成功率極低。面對(duì)近乎無限可能的元素組合與制備條件，人類獨(dú)自探索顯得力不從心。
正是在這一背景下，人工智能(AI) 作為一項(xiàng)變革性技術(shù)登上科研舞臺(tái)。簡(jiǎn)單來說，AI是讓機(jī)器模擬人類智能行為——如學(xué)習(xí)、推理、規(guī)劃——的科學(xué)與工程。其核心在于通過算法從海量數(shù)據(jù)中識(shí)別模式、總結(jié)規(guī)律，甚至做出預(yù)測(cè)。在科研領(lǐng)域，AI正從“輔助工具”升級(jí)為“智能伙伴”，它能以遠(yuǎn)超人類的速度處理文獻(xiàn)、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并在新材料研發(fā)中用于預(yù)測(cè)材料性能、篩選潛在化合物、優(yōu)化合成路徑，從而將科研人員從重復(fù)性勞動(dòng)中解放出來，聚焦于更富創(chuàng)造性的工作。
日前，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研制出“多AI—多機(jī)器人”協(xié)同智能體系統(tǒng)(MARS)，并將其用于微膠囊(封裝微球)等多種新材料的創(chuàng)制。這一由中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院打造的智能系統(tǒng)，巧妙地將多個(gè)具備不同專長(zhǎng)的AI智能體與多個(gè)執(zhí)行具體操作的實(shí)驗(yàn)機(jī)器人整合到一個(gè)統(tǒng)一、協(xié)同的平臺(tái)上。
MARS系統(tǒng)在新材料研發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用，堪稱一場(chǎng)“效率革命”。以研究團(tuán)隊(duì)成功實(shí)踐的微膠囊(封裝微球) 創(chuàng)制為例，這類材料在藥物緩釋、化妝品、食品工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊，但其制備涉及復(fù)雜的配方與工藝參數(shù)優(yōu)化。傳統(tǒng)方法下，科研人員需手動(dòng)嘗試大量組合，過程繁復(fù)。而MARS系統(tǒng)則能并行高效探索，多個(gè)機(jī)器人可同時(shí)進(jìn)行不同配方的實(shí)驗(yàn)，極大壓縮研發(fā)周期，同時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化，AI實(shí)時(shí)分析每次實(shí)驗(yàn)結(jié)果，自主調(diào)整后續(xù)實(shí)驗(yàn)參數(shù)，智能逼近最優(yōu)解。整個(gè)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)與知識(shí)被系統(tǒng)自動(dòng)學(xué)習(xí)吸收，使得其科研能力如滾雪球般不斷增強(qiáng)。
這種“AI大腦”指揮“機(jī)器人手腳”的協(xié)同模式，標(biāo)志著材料研發(fā)正從“人力密集型”勞動(dòng)轉(zhuǎn)向“智能密集型”探索。MARS系統(tǒng)通過標(biāo)準(zhǔn)化接口調(diào)度物理設(shè)備、操控物質(zhì)實(shí)體的能力。這種人機(jī)協(xié)同的科研新范式，有望將科學(xué)家從重復(fù)性勞動(dòng)中解放出來，為新材料等領(lǐng)域的突破提供高效的智能化解決方案。
相關(guān)研究成果Knowledge-driven autonomous materials research via collaborative multi-agent and robotic system發(fā)表在《物質(zhì)》(Matter)上。
參考來源： 深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
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