中新網(wǎng)合肥11月14日電 (記者 吳蘭)中國科研團隊近日采用機器化學家“小來”系統(tǒng)，利用火星隕石制備出了實用的產(chǎn)氧電催化劑，并且是在兩個月內(nèi)就完成了需要窮舉兩千年才能完成的復雜優(yōu)化工作。
11月14日，研究成果以“Automated synthesis of oxygen-producing catalysts from Martian meteorites by a robotic AI chemist”為題發(fā)表在國際期刊《自然·合成》(Nature Synthesis)上，并被編輯選為當期熱點論文予以專門推薦。
該項工作由中國科學技術(shù)大學羅毅、江俊、尚偉偉教授團隊與深空探測實驗室張哲研究員等合作，通過機器化學家“小來”系統(tǒng)，高效融合人工智能和自動化機器實驗完成的。
機器化學家探索星際資源的原位利用示意圖。中國科大供圖。
移居火星，首先要克服的是缺乏氧氣的火星環(huán)境。火星上存在水資源的可能，為利用太陽能驅(qū)動的電催化析氧反應(yīng)制備氧氣提供了機遇，由于人類無法在無氧的火星環(huán)境下長期生存，在火星上就地取材創(chuàng)制催化劑成為一個難以逾越的屏障。
機器化學家系統(tǒng)利用火星隕石實現(xiàn)產(chǎn)氧催化劑無人化創(chuàng)制的工作流程。中國科大供圖。
中國科學技術(shù)大學機器化學家“小來”系統(tǒng)包括移動機器人、計算大腦、云服務(wù)器和多個不同功能的化學工作站。通過其精準的自動化操作能力，執(zhí)行高通量實驗任務(wù)，與此同時其“計算大腦”同步進行量子化學仿真模擬，通過融合理論大數(shù)據(jù)和實驗小數(shù)據(jù)產(chǎn)生具有預(yù)測能力的機器學習模型，并最終機器驗證全局最優(yōu)的催化劑配方。
據(jù)介紹，這種研究范式極大地加速了新材料發(fā)現(xiàn)過程，能夠從數(shù)百萬種可能配方中迅速識別最佳組合。
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(shù)手段，對中國在未來月球、火星空間站上實現(xiàn)星際資源的原位綜合利用建立了獨特的方案。
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(jié)合的典型案例，在充滿挑戰(zhàn)的環(huán)境下設(shè)計和制造復雜材料”。(完)
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