中國科技大學11月14日發(fā)布的消息稱，近日，該校教授羅毅、教授江俊、副教授尚偉偉團隊，與深空探測實驗室研究員張哲等合作，采用中國科大“機器化學家”“小來”平臺，高效融合人工智能和自動化機器實驗，利用火星隕石制備出實用的產氧電催化劑。
移居火星是人類的夢想，但首先要解決缺乏氧氣的問題?；鹦巧洗嬖谒Y源的可能，為利用太陽能驅動的電催化析氧反應制備氧氣提供了機遇。人類無法在無氧的火星環(huán)境下長期生存，因而在火星上就地取材創(chuàng)制催化劑成為難以逾越的屏障。
“小來”憑借精準的自動化操作能力，能夠執(zhí)行高通量實驗任務;同時，“小來”的“計算大腦”同步進行量子化學仿真模擬，通過融合理論大數據和實驗小數據產生具有預測能力的機器學習模型，最終調用貝葉斯優(yōu)化算法預測并機器驗證全局最優(yōu)的催化劑配方。
這種理實交融的研究范式加速了新材料發(fā)現過程，可從數百萬種可能配方中迅速識別最佳組合。本次研究中，“小來”在2個月內就完成需要窮舉2000年才能完成的復雜優(yōu)化工作。
機器化學家系統(tǒng)利用火星隕石實現產氧催化劑無人化創(chuàng)制的工作流程，系統(tǒng)包括移動機器人、計算大腦、云服務器和多個不同功能的化學工作站。內外雙循環(huán)的機器自動化過程集成了從原料準備、樣品合成、性能表征和配方優(yōu)化步驟。
該工作成功展示了在地外星系上因地制宜創(chuàng)制化學品的智能化全流程，為未來地外文明探索提供了新的技術手段，對我國在未來月球、火星空間站上實現星際資源的原位綜合利用創(chuàng)建了獨特的方案。
研究成果發(fā)表在國際期刊《自然·合成》上(nature synthesis)，國際審稿人評價道，“本文報道了通過‘機器化學家’系統(tǒng)在火星上合成oer催化劑的令人興奮的方法”，“作為人工智能和自動化相結合的典型案例，在充滿挑戰(zhàn)的環(huán)境下設計和制造復雜材料”。
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