移居火星，是人類的夢想。然而首先要克服的，是缺乏氧氣的火星環境。火星上存在水資源的可能，為利用太陽能驅動的電催化析氧反應制備氧氣提供了機遇，由于人類無法在無氧的火星環境下長期生存，在火星上就地取材創制催化劑成為一個難以逾越的屏障。

記者11月13日從中國科大獲悉，近日，中國科學技術大學羅毅、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，采用中國科大機器化學家“小來”系統，高效融合人工智能和自動化機器實驗，利用火星隕石制備出了實用的產氧電催化劑，在兩個月內就完成了需要窮舉兩千年才能完成的復雜優化工作。11月14日，這一具有里程碑意義的研究成果以“Automated synthesis of oxygen-producing catalysts from Martian meteorites by a robotic AI chemist”為題發表在國際期刊《自然·合成》上(Nature Synthesis, 2023, DOI: 10.1038/s44160-023-00424-1)，并被編輯選為當期熱點論文予以專門推薦。

“小來”通過其精準的自動化操作能力，能夠執行高通量實驗任務，與此同時其“計算大腦”同步進行量子化學仿真模擬，通過融合理論大數據和實驗小數據產生具有預測能力的機器學習模型，最終調用貝葉斯優化算法預測并機器驗證全局最優的催化劑配方。這種理實交融的研究范式極大地加速了新材料發現過程，能夠從數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手段，對我國在未來月球、火星空間站上實現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：“this article reports an exciting approach for synthesizing OER catalyst on Mars by a robotic AI-Chemist system(本文報道了通過機器化學家系統在火星上合成OER催化劑的令人興奮的方法)”，“as an example of how AI and automation can come together to design and manufacture complex materials under challenging circumstances(作為人工智能和自動化相結合的典型案例，在充滿挑戰的環境下設計和制造復雜材料)”。

論文第一作者為中國科學技術大學朱青博士，共同第一作者為黃炎博士，周東來博士和趙路遠博士，通訊作者為尚偉偉副教授、江俊教授和羅毅教授。該工作得到中國科學院穩定支持基礎研究領域青年團隊計劃、國家自然科學基金等項目的支持。(