4月中下旬的中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)校園內(nèi)，薔薇倚靠著院墻層層疊疊綻放，絢麗的花墻成為校園一道奪目風(fēng)景。博士后張百成每天都會(huì)經(jīng)過花墻，去校園最南端的微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心開展研究工作。在這個(gè)生機(jī)勃勃的校園里，每天都有很多科研團(tuán)隊(duì)在各自的領(lǐng)域忙碌。
實(shí)驗(yàn)室里
“機(jī)器化學(xué)家”忙不停
薔薇的枝蔓執(zhí)拗地翻越院墻，不斷向上突破，織就錦繡。正如中國科大科研團(tuán)隊(duì)不斷突破傳統(tǒng)思維藩籬，發(fā)明的“機(jī)器化學(xué)家”在智能化學(xué)科技領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。
張百成向記者介紹的“機(jī)器化學(xué)家”，就是誕生在他們團(tuán)隊(duì)手中的全球首個(gè)數(shù)據(jù)智能驅(qū)動(dòng)全流程機(jī)器化學(xué)家平臺(tái)。在中國科大“機(jī)器化學(xué)家”實(shí)驗(yàn)室里，沒有忙前忙后的科研人員，只有一臺(tái)動(dòng)作靈活的機(jī)器人在操作臺(tái)之間來回穿梭。
它能夠自主閱讀文獻(xiàn)，制定實(shí)驗(yàn)方案，在無人干預(yù)的情況下完成實(shí)驗(yàn)全流程，找出最優(yōu)解，創(chuàng)造新的化學(xué)品和材料，不僅優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)的流程，更大大提高了效率。
“借助‘機(jī)器化學(xué)家’，我們實(shí)驗(yàn)人員僅用5個(gè)星期，就從55萬種金屬配比中找出了最優(yōu)高熵催化劑。而這一過程需要閱讀1.6萬篇論文、進(jìn)行2萬組理論計(jì)算、分析200組全流程機(jī)器實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。”“機(jī)器化學(xué)家”科研團(tuán)隊(duì)領(lǐng)頭人、中國科大教授江俊介紹說。
2022年，“機(jī)器化學(xué)家”橫空出世。《國家科學(xué)評(píng)論》審稿人贊嘆其“機(jī)器人系統(tǒng)、工作站和智能化學(xué)大腦都是最先進(jìn)的”“將對(duì)化學(xué)科學(xué)產(chǎn)生巨大影響”。
學(xué)科交融
“機(jī)器化學(xué)家”如此聰慧
薔薇藤須纏繞墻架，物理的剛勁與生物的柔韌在此共生。跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)在交叉學(xué)科的土壤里，催生了“機(jī)器化學(xué)家”的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這片藤網(wǎng)越是縱橫交錯(cuò)，越能托舉出探向深空的科技枝椏。
“機(jī)器化學(xué)家”如此聰慧得益于多學(xué)科龐大研發(fā)團(tuán)隊(duì)的支持：中國科大學(xué)科門類齊全，匯聚了不同學(xué)科背景的科研人員，他們可以優(yōu)勢互補(bǔ)、協(xié)同攻關(guān)，更加快速地把構(gòu)想變成現(xiàn)實(shí)。
在“機(jī)器化學(xué)家”研發(fā)中，張百成編寫程序，讓機(jī)器人讀論文、提出科學(xué)假設(shè)、形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告和方案；化學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)豐富的朱青等人負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，并對(duì)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)員的操作質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估；黃炎等人負(fù)責(zé)理論模型的計(jì)算；肖恒宇和趙路遠(yuǎn)等主攻系統(tǒng)整體軟件架構(gòu)以及各個(gè)化學(xué)工作站的軟硬件開發(fā)；自動(dòng)化系的尚偉偉、張飛團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)研制機(jī)器人……面對(duì)的問題越復(fù)雜，就越考驗(yàn)跨學(xué)科的思考能力。團(tuán)隊(duì)通過交叉學(xué)科思維，將它們逐一擊破。
多學(xué)科交融除了運(yùn)用于“機(jī)器化學(xué)家”研發(fā)團(tuán)隊(duì)，在校內(nèi)很多科研團(tuán)隊(duì)中都不鮮見。如2024年成立的中國科大人形機(jī)器人研究院，通過多學(xué)科，將合力打造面向世界科技前沿、具有安徽特色的人形機(jī)器人綜合研究平臺(tái)。
近期，中國科大還與中國科學(xué)院16個(gè)院所深化合作，與中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所達(dá)成新的戰(zhàn)略合作，覆蓋數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、力學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，形成了多層次、多形式的協(xié)同育人模式。
深扎厚土
滋養(yǎng)未來科技花海
薔薇老樁深埋地底，新生花苞永遠(yuǎn)朝著太陽舒展。
在中國科大，一項(xiàng)科研成果的誕生，往往既是結(jié)果，又會(huì)成為一道新的起跑線。江俊表示：“我們的目標(biāo)是建成‘機(jī)器化學(xué)家’大科學(xué)裝置，在一整棟大樓里，布置上百個(gè)機(jī)器人、上千個(gè)智能化學(xué)工作站，解放化學(xué)家雙手，加快新的化學(xué)品和新的材料研發(fā)創(chuàng)制。”
執(zhí)著攻關(guān)創(chuàng)新，勇攀科學(xué)高峰，是刻在中國科大血脈里的基因。“天問”探火、“九章”問鼎、“墨子”巡天……近年來，中國科大強(qiáng)化國家戰(zhàn)略科技力量的使命擔(dān)當(dāng)，在原始創(chuàng)新成果、重大創(chuàng)新平臺(tái)、戰(zhàn)略科研攻關(guān)等方面取得諸多突破，為實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)不斷貢獻(xiàn)出科大智慧和力量。
春意正濃，中國科大花墻上，新生的卷須已悄然探向更高處。當(dāng)“奮起直追”的基因融入根系，科技之花將花開滿園，永不停歇。
（記者 陳婉婉）
責(zé)任編輯：王振華
