大学化学论文800字

本文转自：人民日报客户端

喻思南

包信和院士在调试气氛扫描隧道显微镜。谢震霖 摄

探索智能化学，中国科学技术大学江俊团队——人工智能助力前沿探索加速

走进中国科学技术大学机器化学家实验室，一种化学研究新模式让人眼前一亮：这里没有忙前忙后的科研人员，多数工作由一台机器人完成。它穿梭于操作台间，伸出机械手臂，灵活配制试剂，不仅能根据指令操作实验，还会自主思考实验步骤和方案。

“我们的‘小化学家’拥有‘超强化学大脑’。”实验室负责人、中科大化学物理系江俊教授一脸自豪，“从数百万材料的可能组合中找到最优解，科学家一生都做不完，有了机器‘化学家’，找到备选结果，可能只需要一两周。”

传统化学研究靠“穷举”“试错”等手段，效率不高，而且随着研究对象日益复杂，科研人员越来越难找到合适的材料组合，成为现代化学工业发展的瓶颈。

科学家畅想，借助人工智能开发新工具。但一来缺少高质量训练数据，二来懂计算机的不精通化学，学化学的又多数对计算机陌生。

瞄准这一前沿课题，2014年起，江俊带领一支涵盖化学、计算机、数学的跨学科团队，采用信息学工具大规模采集数据、搭建模型，打磨出我国第一代材料科学知识图谱。

模型有没有用，要在实验中做进一步验证，这意味着更大的投入。正当江俊犯愁时，中国科学院发布的揭榜挂帅项目帮了大忙。

2021年初，中科院对外发布了当年基础前沿和关键核心技术中的重大科学问题清单。“数据驱动的化学、材料和生物科学的机器科学家”便是46个项目之一。

江俊鼓起勇气申请揭榜，没想到申请时只需写清楚研究的价值、方法等要点。“只写了两页纸，是我写过最简单的项目申请。”江俊说。

经过评审，江俊团队获得专家认可。从2021年到2025年，连续5年共稳定支持2000万元，其间无需考核。经费使用也比较自由，完全根据科研实际需求，自行制定年度预算。

“探索化学和人工智能结合”，是2020年度国家自然科学奖基金项目指南的一个方向。看中江俊团队的研究前景，基金委先后给予了“杰出青年基金项目”和“重点项目”支持。按以往统计，同一年内，从未有过科研人员同时获得这两项支持，为了加速推动研究，基金委以大魄力开了“先例”。

中科大的人才支持政策帮助也很大。“学校没有科研考核、漫长的评审和论资排辈，只要研究有‘品位’，就有施展才华的舞台。”江俊说，“团队持续专注这一前沿课题，得益于鼓励原创的举措。”

从科研“揭榜挂帅”到建立稳定支持机制，从破除“四唯”到为青年人才减负……近年来，科研体制改革不断深入，为创新团队勇闯无人区提供了支撑。

去年，江俊团队迎来成果收获期：开发了全球首个集阅读文献、自主设计实验、覆盖材料开发全流程的机器化学家平台“小来”。刊发该成果论文的期刊《国家科学评论》评价，研究“将对化学科学产生巨大影响”。

拥有“超强化学大脑”的“小来”正在展现它的价值。中科大教授邹纲专注于光学薄膜材料研究，想找到对比度G因子更高的材料组合，依赖人工一一验证需要几十年。借助“小来”，科研人员仅用10多天时间，就从上千万种的配比选择中找出了20多种材料组合。经验证，机器推荐的材料组合的对比度G因子接近理论极限，为开发优质薄膜材料开辟了新方法。

到火星上如何生产氧气？江俊透露，科研人员近期正开展相关前沿研究，其中就用到了“小来”的智能化学分析能力。“未来人类移民火星，可能就得带上‘小来’呢。”江俊说。

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