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  日本現(xiàn)代機(jī)器人之父大阪大學(xué)教授石黑浩曾經(jīng)表示，“人類的進(jìn)化有兩種方式，一種是基因進(jìn)化，還有一種是技術(shù)進(jìn)化。而在他看來，技術(shù)層面的進(jìn)化比基因?qū)用娴倪M(jìn)化要快很多。”

  而他說提到的技術(shù)層面，就是指未來機(jī)器人會(huì)代替人類的軀干，幫助人類進(jìn)行行動(dòng)。

  雖然我們?cè)陔娪爸谢蛩瘔?mèng)里無數(shù)次看到過這種場(chǎng)景，但是，當(dāng)人工智能機(jī)器人真的發(fā)展到這個(gè)地步，我們不免感嘆，未來自己還能做什么？

  近日，來自利物浦大學(xué)的研究人員，成功的開發(fā)了一款人工智能機(jī)器人化學(xué)家。

  這款機(jī)器人化學(xué)家具有人形特征，可以在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室中自己工作，像人類一樣使用各種實(shí)驗(yàn)儀器。然而，與人類不同的是，這種機(jī)器人具有無限的耐心，可以同時(shí)考慮數(shù)十個(gè)維度的變量，每天工作 21.5 個(gè)小時(shí)，剩下的時(shí)間用于暫停充電。

  更重要地是，這種機(jī)器人可以獨(dú)立思考，自主完成一系列的實(shí)驗(yàn)操作。在第一次測(cè)試中，這個(gè) 1.75 米高的 AI 機(jī)器人在 8 天時(shí)間里獨(dú)立完成了 668 個(gè)實(shí)驗(yàn)，并研發(fā)出了一種全新的化學(xué)催化劑。這一重磅成果，以封面文章的形式發(fā)表在最新一期的 Nature 雜志上。

最新一期 Nature 封面

  對(duì)此，本次研究的領(lǐng)導(dǎo)者、利物浦大學(xué)化學(xué)和材料系教授 Andrew Cooper 教授表示，“我們的想法是讓科研流程化，而不是讓機(jī)器流程化。人工智能實(shí)驗(yàn)機(jī)器人的出現(xiàn)，可以讓我們的工作更靈活。它改變了我們工作的方式，它不僅是實(shí)驗(yàn)室的一臺(tái)機(jī)器，也是一個(gè)具有超能力的實(shí)驗(yàn)伙伴，它為人類騰出時(shí)間來進(jìn)行創(chuàng)造性的思考。”

不分晝夜地做實(shí)驗(yàn)

  因此，在第一次測(cè)試中，這種機(jī)器人便在沒有任何研究人員的指導(dǎo)下，8 天內(nèi)進(jìn)行了 688 次實(shí)驗(yàn)，工作了 192 個(gè)小時(shí)，進(jìn)行了 319 次移動(dòng)，完成了 6500 次儀器操作，并自主發(fā)現(xiàn)了一種活性非常高的催化劑。

重塑化學(xué)研發(fā)的未來

  事實(shí)上，這并不是人類創(chuàng)造出來的第一個(gè)人工智能化學(xué)機(jī)器人。

  例如 2018 年，來自格拉斯哥大學(xué)的研究人員就訓(xùn)練出了一個(gè)由人工智能驅(qū)動(dòng)的化學(xué)合成機(jī)器人，從而使探索大量化學(xué)反應(yīng)的過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。該研究同樣發(fā)表在 Nature 雜志上。研究人員當(dāng)時(shí)表示，這項(xiàng)新技術(shù)能夠變革分子的發(fā)現(xiàn)方式。

  只不過與這次 Nature 封面的自主機(jī)器人化學(xué)家不同，當(dāng)時(shí)的這套機(jī)器人系統(tǒng)在一定程度上只能算是一個(gè)人工智能反應(yīng)器。

  格拉斯哥大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)使用這個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)，對(duì) 18 種不同的起始化學(xué)物質(zhì)組合而成的約 1000 個(gè)反應(yīng)進(jìn)行了搜索，從而展示了該系統(tǒng)的潛力。

  令人驚訝的結(jié)果是，僅在探索了大約 100 種可能的化學(xué)反應(yīng)之后，機(jī)器人系統(tǒng)就能以超過 80% 的準(zhǔn)確度來預(yù)測(cè)應(yīng)該搜索哪些起始化學(xué)物質(zhì)的組合，從而產(chǎn)生新的反應(yīng)和分子。

  不得不說，以往的人工智能大部分生活在硬盤和內(nèi)存里，人工化學(xué)家則突破了“次元壁”，能直接將自己的“想法”在現(xiàn)實(shí)世界中通過物理手段來驗(yàn)證。

  正如北卡羅萊納州立大學(xué)化學(xué)和生物分子工程學(xué)的助理教授 Abolhasani 所說，“人工化學(xué)家就像一個(gè)真正的自主導(dǎo)航系統(tǒng)，在紛繁復(fù)雜的化學(xué)宇宙里穿梭。”

  “我相信由人工化學(xué)家實(shí)現(xiàn)的自主材料研發(fā)可以重塑材料開發(fā)和制造的未來。”Abolhasani 說。

資料來源：
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2442-2
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-07/uol-lrb070620.php
https://news.ncsu.edu/2020/06/artificial-chemist/
Robert W. Epps, Michael S. Bowen, Amanda A. Volk, Kameel Abdel‐Latif, Suyong Han, Kristofer G. Reyes, Aram Amassian, Milad Abolhasani. Artificial Chemist: An Autonomous Quantum Dot Synthesis Bot. Advanced Materials, 2020; 2001626 DOI: 10.1002/adma.202001626