基于AI的人工化学家可以通过每天运行1000个实验来帮助科学家

人工化学家每天可以进行多达1000个量子点合成实验，从而大大提高了研发速度。图片来源：Wikimedia

老式化学实验室里满是科学家，将液体从试管中倒入烧杯中。如今，此过程更加精确和自动化了，但基本原理仍然存在–科学家们必须进行一系列失败的实验才能弄清楚什么可行。

现在，北卡罗来纳州立大学和布法罗大学的研究人员已经开发了一种新的基于AI的解决方案，以加快这一过程。

这项被称为“人工化学家”的技术是一种基于人工智能的解决方案，能够识别并生产出针对特定应用的最佳材料。换句话说，这个虚拟助手从科学家那里获得了属性，并提供了符合科学家期望的结果。人工化学家是作为加速量子点研发和制造的工具而开发的，但它也可用于其他应用。

量子点是胶体半导体纳米晶体，通常用于LED显示器。基本上，这是电视和计算机显示器的下一个重大技术飞跃。制造量子点并不容易，这项技术的研发阶段漫长而复杂。

科学家说，人工化学家类似于自动驾驶汽车，它是一个完全自动的系统，可以自动识别目的地并找到通往目的地的最佳路线。目前，已对其进行优化以与溶液处理的材料一起使用，但将来可以扩展该技术。

对于他们的初始测试，科学家们对纳米晶体进行了实验。人工化学家通过每天进行500个量子点合成实验证明了它的价值，但科学家估计它可以使这一速度翻倍。科学家们说，使用这项技术，他们实质上是在模仿人类科学家，但可以使决策过程更加高效。

最初，科学家测试了人工智能如何使用数据来决定下一个实验是什么，然后运行他们的请求。“我们发现了一种政策，即使在没有先验知识的情况下，也能在25个实验或大约一个半小时内识别出最好的量子点。但是一旦人工化学家有了先验知识——这意味着它已经处理了一个或多个目标材料请求——它就可以在10到15分钟内确定具有新特性的最佳材料。”

人工化学家并不能取代真正的科学家。它只是一个工具，可以轻松地完成一些繁琐的任务。

期刊参考：Advanced Materials(中科院1区，IF：25.809）

DOI:10.1002/adma.202001626（如需PDF文献请在公众号回复“小编”下载）