当“具身智能”进入材料实验室,会产生哪些化学反应?
东莞+ 2024-07-25 20:56:32

AI技术的进步为新材料研发带来新机遇。7月25日,松山湖材料实验室发布“机器人材料科学家”(简称为“机器人科学家”),将材料研究推进到“具身智能”形态,填补了在无机固相材料自动化合成方面的空白,推动我国材料科学朝着智能化、数字化迈进一大步。

具身智能,是人工智能在物理世界的进一步延伸,是实现思考、感知、行动三者有机智能融合的机器或系统,既具有人机交互与自然语言理解的能力,同时又可以通过感知、认知、决策与时变环境及对象进行实时校准互动,协助人完成相应的决策与行动任务,包括机器人、自动驾驶等多个领域,是AI概念中的重要一环。

据悉,“机器人科学家”的目标是实现材料的自主设计、筛选、合成、表征、迭代。可实现无机材料固相合成,可7×24小时无人化、自主化研发,实验过程高度标准化,实验状态参数全程可监控、可溯源。与大多数业内同类自动化实验室基于液相操作相比,机器人科学家填补了在无机固相材料自动化合成方面的空白。

具身智能带着它的传感器、机器视觉和一堆黑科技开启进实验室“研究”,应用于许多研发场景,如装配、移动、称量、均料等。从视频上看,机器人从容器柜上取出实验室容器,送达容器操作工站点,在站点进行取料瓶、开瓶盖、存瓶盖等操作,并将料瓶归位,随后移动到自动称量工站,对原料进行自动称量、混合加料,混合好的材料将送达容器操作工站,通过容器开关盖、将料瓶装至相对应区域等操作进行均匀混料,最后将混匀的材料送到固相烧结区域,取坩埚架等相关工具送进熔炉。整条工作线运动丝滑,质量检测严丝合缝,物料搬运高效,全程无人自动化,极大地提升了研发工作的效率和精准性。

“机器人科学家”是松山湖材料实验室材料智能化、数字化研发大战略中的重要一环。通过与实验室的Atomly材料科学数据库平台和GPTFF材料科学力场大模型接驳,实现“计算、数据、实验”的一体化研发,大幅提升新材料的研发效率。“机器人材料科学家”的发布,意味着我国材料科学朝着智能化、数字化迈进了一大步,有望变革性地改变新材料创制的范式。

值得一提的是,松山湖材料实验室的材料计算与数据库平台是Atomly材料科学数据库平台和GPTFF材料科学力场大模型两项目的主创团队。据介绍,Atomly材料数据库(https://atomly.net/)包含近35万个无机材料数据,数据规模和质量位于世界顶级水准,知识产权自主可控。是我国唯一可对标欧美竞品的数据库。Atomly数据库将为“机器人材料科学家”提供新材料的合成路径预测。GPTFF材料科学力场大模型(https://arxiv.org/abs/2402.19327)是一个通用的原子间的相互作用求解器,可用来推理、模拟几乎一切相对平衡态体系,是继欧美的m3gnet和CHGNet之后,我国唯一可实现无机材料通用力场预测的模型,模型精度和泛化能力世界领先。该模型今年2月发布,并将于近期开源,预计将实现相图模拟,预测合成条件。

文字:周子怡 张华桥 图片:松山湖材料实验室供图 编辑:张东昌