再登《Nature》封面!可靈活移動的機器人每天工作 21.5 小時,8 天發現新催化劑材料


再登《Nature》封面!可靈活移動的機器人每天工作 21.5 小時,8 天發現新催化劑材料

這雖然還不能成為真正意義的化學家。稱 AI 機器人為化學家是因為它不局限在機器勞動,而邁向自主研究階段。最近的實驗,它首次發現一種高活性催化劑。

實驗室負責人安迪‧庫珀(Andy Cooper)教授介紹,「它不只是實驗室機器,而是超強團隊成員」。

目前最大的挑戰是讓系統堅固耐用。伯格說:「如果要長期自主工作,平穩進行數千次精細操作,每項工作的出錯率要極低。但一旦目標達成,與人類操作員相比,機器人犯的錯要少得多。」

自主發現高活性催化劑

AI 機器人化學家是 Andy Cooper 實驗室與 Leverhulme 功能材料設計研究中心聯合開發的新計畫,一直希望透過現代電腦技術的力量改變新材料的發現過程。

這點與庫珀不謀而合。我們知道,生物、化學領域有數以億計的化合物分子,規模和複雜性一直是實驗室難以克服的問題。

庫珀團隊認為,機器人可在這方面發揮獨特優勢,透過 AI 技術在廣闊、未經開發的化學空間高效探索,挖掘潛在新型材料。由於樣品類別、儀器和測量多樣性的要求,庫珀團隊開發 AI 機器人化學家主要用來搜索、篩查和發現能從水中擷取氫氣的光催化劑。

再登《Nature》封面!可靈活移動的機器人每天工作 21.5 小時,8 天發現新催化劑材料

最近經過 688 次實驗後,AI 化學家首次發現比原始配方活性高 6 倍的光催化劑混合物。

它是如何發現的?AI 機器人化學家首要目的是不斷提高光催化劑 P10 / L-cysteine(半胱氨酸)系統的 HER(自動析出氫氣率)。研究人員使用 5 種假設訓練它。

分解催化劑之前,它的基本工作流程是:將空樣品瓶載入固體配置站,然後在氣相色譜儀台裝上新樣品分析。最後根據結果,將完成樣品存入對應的輸入站。

AI 機器人的工作環境和裝置與人類並無不同,包括 GC、氣相色譜儀、輸入站等,AI 機器人化學家能透過雷射掃描和觸摸回饋系統甄選和回饋位置、儀器和藥物。

研究人員介紹,試驗關鍵在於 AI 化學家內建貝葉斯搜索演算法,但根據前一次實驗結果確定下一步最佳試驗方式,經過優化訓練後,最終發現這款高活性新型光催化劑材料。

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