這個(gè)「化學(xué)家」登上Nature封面：工作007，8天完成近700次實(shí)驗(yàn)，還設(shè)計(jì)出新催化劑

白交 2020-07-10 08:03:12 來(lái)源：量子位

白交 發(fā)自 凹非寺
量子位 報(bào)道 | 公眾號(hào) QbitAI

每天工作近22小時(shí)，連續(xù)8天工作，誰(shuí)受得了？

這個(gè)「化學(xué)家」OK的！

最近，Nature封面上就隆重介紹了他——這個(gè)「化學(xué)家」身高1.75，光在實(shí)驗(yàn)室里溜達(dá)，8天內(nèi)就行走了2.17公里。

而且如此「超負(fù)荷工作」，效率卻依然很高。在這期間，他完成了688次實(shí)驗(yàn)，還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的光催化劑，用于水制氫。

不禁發(fā)出靈魂拷問(wèn)：還是人嗎？

它還真不是人。它只不過(guò)是一個(gè)平平無(wú)奇，中等身高，稍微有點(diǎn)壯實(shí)的「人工化學(xué)家」罷了。

雖然重，但是能帶給你「安全感」

說(shuō)是壯實(shí)，也就大概400公斤吧。

雖然數(shù)字上看，重是重了些，但是可以帶給人足夠的安全感。

你看它認(rèn)真工作的樣子就知道了。

稱量、配比、反應(yīng)、活性分析、除去密閉容器里的空氣……這些基本操作通通都不在話下～

而它真正的高光時(shí)刻，就非「設(shè)計(jì)催化劑」莫屬了。

光是研究者去完成，首先發(fā)現(xiàn)一個(gè)催化劑就需要多個(gè)維度去考量，還要經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)去檢驗(yàn)它的性質(zhì)。

而這個(gè)機(jī)器人，就從10個(gè)變量維度中去設(shè)計(jì)合適催化劑，在原始配比的基礎(chǔ)上，選擇有益成分，去掉消極成分。

△氣相色譜法分析催化活性

最終，8天沒(méi)日沒(méi)夜的工作，就確定了比初始活性高了6倍的催化劑。

△見(jiàn)過(guò)凌晨3點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)室

而這是它8天內(nèi)688場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中，所制的氫氣的含量。

當(dāng)P10（5mg）、NaOH(6mg)、l-半胱氨酸(200mg)、Na2Si2O5(7.5mg)和5ml的水混合時(shí)，催化活性最高，制氫效果最好。

嗯！踏實(shí)穩(wěn)重，是一個(gè)很好的實(shí)驗(yàn)伙伴。

靈活的胖子有一雙靈活的手

可以看到，這個(gè)機(jī)器人下盤很穩(wěn)。

那是因?yàn)闄C(jī)器人是安裝在KUKA移動(dòng)平臺(tái)上，這個(gè)底座可以承載最大200公斤的有效載荷。

于是，手臂加上底座的總質(zhì)量約為430公斤。出于安全考慮，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度被限制在了每秒前進(jìn)半米。

但是絲毫沒(méi)有影響它的靈活性。

在工作 192 個(gè)小時(shí)當(dāng)中，它總共進(jìn)行了?319 次移動(dòng)，完成了?6500 次儀器操作。

△實(shí)驗(yàn)室地圖，橙色十字線就是它曾「駐足」過(guò)的地方

它是通過(guò)「激光掃描」和「觸摸反饋」來(lái)進(jìn)行定位的，進(jìn)而在實(shí)驗(yàn)室里來(lái)去自如。

不光有靈活的步伐，還有靈活的手臂。

△將樣品放入光解站

這只手可是了不得。它最大有效載荷是14公斤，伸長(zhǎng)距離為820mm，是一個(gè)類似于人的尺寸和可觸及的范圍。

它能夠?qū)?shí)驗(yàn)室里的設(shè)備進(jìn)行熟練的操作。而這些，原本都是依照人為操作來(lái)設(shè)計(jì)的。

將機(jī)器人送上Nature的「團(tuán)隊(duì)」

那么將這個(gè)登上Nature封面的「化學(xué)家」的背后，到底是什么樣的團(tuán)隊(duì)？

這項(xiàng)研究是利物浦大學(xué)Leverhulme功能材料設(shè)計(jì)中心，第一作者是「Benjamin Burger」博士，負(fù)責(zé)機(jī)器算法研究。

他本科就讀于烏特勒支大學(xué)，2013年獲得化學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的雙學(xué)位，隨后專注于計(jì)算機(jī)科學(xué)，繼續(xù)本校攻讀碩士。

博士期間，他專注于機(jī)器人技術(shù)，包括操縱和抓取、概率機(jī)器人技術(shù)、材料優(yōu)化算法和實(shí)驗(yàn)機(jī)器人工作。

而這其實(shí)也不是第一次AI與化學(xué)之間的碰撞。

就在上個(gè)月，一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一項(xiàng)「Artificial Chemist」技術(shù)，該技術(shù)結(jié)合了人工智能（AI）和執(zhí)行化學(xué)反應(yīng)的自動(dòng)化系統(tǒng)，能夠加速研發(fā)和生產(chǎn)商用的化學(xué)材料。

對(duì)于此次研究，Benjamin Burger博士表示：

這不是一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人，這是一個(gè)新的超能力團(tuán)隊(duì)成員，它為人類研究人員騰出了時(shí)間進(jìn)行創(chuàng)造性思考。

那就是說(shuō)，以后生化環(huán)材的朋友們都不用實(shí)驗(yàn)室里搬磚了，研究研究思路，分析分析結(jié)果，簡(jiǎn)單繁瑣的實(shí)驗(yàn)都讓它去做就好。

這樣的「好消息」，一定要告訴我以前的同學(xué)！

結(jié)果……似乎并不是一個(gè)好消息。對(duì)于這樣一項(xiàng)研究，你怎么看？

論文地址：

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2442-2

參考鏈接：

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-07/uol-lrb070620.phphttps://news.ncsu.edu/2020/06/artificial-chemist/