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AI让化学合成失去灵魂?机器人会让化学家失业?顶尖科学家有话说
2021年11月08日    阅读量:1423    新闻来源:QQ行业资讯网 qqwei.com  |  投稿

“AI会让化学合成研究失去灵魂。”化学领域会出现AI化学家吗?人工智能(AI)已经对众多科研领域产生了深远影响。11月1日,在世界顶尖科学家化学合成论坛上,几位顶尖化学家从不同角度做出回答中国机械网okmao.com


AI让化学合成失去灵魂

“AI会让化学合成研究失去灵魂。”2013年麦克阿瑟天才奖得主菲尔·巴兰(Phil S. BARAN)直言,化学合成与人工智能的结合并不是想象中的那么容易,某种程度上,化学合成的灵魂恰恰在于其不可预测性。


巴兰表示,“最大的难题在于合成化学不像预测火箭发射的轨道、晶体管设计或电路设计那样稳定,某些化学反应的底物会有很多奇怪的习性,阻碍着智能化研究的成功。”人工智能无法辨别化学合成中的关键点并解决它们。


巴兰是全球有机合成界公认的明星,专注天然产物全合成,以通过更简单的步骤设计合成复杂天然产物分子以及发展相关方法学研究而著称。


巴兰预测,在计算机能够发明新的规则和新的反应,做出真正的变革之前,还有很长的路要走。


相比化学领域,巴兰更期待人工智能和人的融合,“想象一下,在人的脑后有一个USB接口,正在与天空中的一台大型计算机互动,人类大脑中内置了谷歌学者,可以有多大的创造力。”


机器人会让化学家失业吗?顶尖化学家们目前还不担心

传统有机合成模式需要大量经验积累、成本和实验人员。人工智能和机器人已被引入,但由于化学合成的复杂性,尚未真正走入普通实验室。


中国科学院院士、中科院上海有机化学研究所研究员马大为认为,机器人化学家可能更适合在制药公司工作,因为它们只是重复合成化合物,没有那么大的挑战性。但对天然产物合成会遇到问题,需要重新设计合成路径。


“人工智能可能可以为一个目标分子预测一百多个不同的路径,其中一些是好的,但许多只是垃圾。所以它是有帮助的,但不是必须的。”马大为表示。


2019年沃尔夫化学奖得主约翰·哈特维希对AI的前景更乐观一些。对照AI在语音识别、自动驾驶等领域的显著进步,哈特维希提出,“化学合成领域,机器人和人工智能发展将是急速的曲线还是平坦的曲线?”


哈特维希提出梦想,有一天,化学家会有个机器人,它会自动收集数据并分析。


哈特维希肯定了化学以外的数据科学和计算机科学的进步在化学领域的潜力,也相信将来的可持续性研究能帮助避免浪费和生成有毒的试剂;从材料角度出发,研制电子材料、通过新反应研制聚合物以及将废弃的塑料转化成有用的材料都是值得展望的议题。


化学科研领域迎来“AI研究员”

2020年,《自然》杂志封面上刊登了一款由利物浦大学开发的“AI机器人化学家”。这个机器人酷似汽车装配线上常见的机器臂,在经过机器学习改造后,已经可以在化学实验室内和人类一起工作,而且效率远高于人类。


在第一次测试中,这个AI机器人在8天时间里独立完成了668个实验,并研发出了一种全新的化学催化剂。

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此前,AI化学家只能固定在基座上,通过灵活的手臂做试验,而现在它可以在实验室中有意识的灵活移动。


机器人化学家可独立执行化学实验中的所有任务,例如称量固体、分配液体、从容器中除去空气、运行催化反应以及定量反应产物,甚至可以对下一步要进行的化学实验做出自己的决定。


机器人化学家区别于人类的一大特色是,它的工作效率非常高,而且昼夜不停。在最近的一项研究中,这位化学家在8天内工作了172小时,移动了319次,完成了6,500次操纵,相当于行走了2.17公里,而正常人类最长工作88小时,而且是超负荷工作状态下。


标签:今日头条机械应用人工智能技术中心机器人工业机器人
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