会做实验会搞研发 “机器科学家”来了

今年是浙江全面实施“八八战略”20周年。为续写好新征程上“八八战略”这篇大文章，浙江省委在新春伊始提出，实施创新、改革、开放三大领域三个“一号工程”。

潮新闻温州频道今起推出《“一号工程”上新记》系列策划，聚焦“新”和“实”，挖掘温州各地在推动“一号工程”工作中涌现的新思路、新打法、新成绩。

新揭牌不久的温州重大高能级创新平台——中科先进技术温州研究院正在快马加鞭推进建设，3月28日，位于温州市鹿城区的实验基地内，各种先进实验设备开始陆续进场，其中包括了近日作为重大研究成果发表在《自然-合成》期刊的“机器科学家”平台。

“机器科学家”平台，到底是一个什么样的平台，干什么用的？答案藏在一个大家耳熟能详的故事中。100多年前，爱迪生为了发明电灯，据说做了7000多次试验，实验了6000多种材料，终于造出了能亮45小时的电灯。100多年过去了，这种依靠科学家经验的试错和劳动密集实验依旧运用在新材料研发合成中。

“新材料的研发合成，需要对已知材料进行反复筛选设计，过去通常要经历繁杂且漫长的读文献、做实验、想规律等阶段。”中科先进技术温州研究院副院长赵海涛告诉记者，近年来，数字化智能化改造的深入推进，让许多传统车间摆脱了对劳动力的过度依赖，大大提高了生产效率，也给他们带来了新思考。

“机器科学家”开启纳米晶材料数字智造示意图。中科先进技术温州研究院 供图

能否像车间内的智能制造一样，让实验室的材料研究合成，也走上智造道路？赵海涛以及研究团队成员为此专门设计了智能耗材管理、行走机器人、六轴机器手、自动移液、材料自动合成平台、颜色超灵敏相机原位表征等模块，搭建出“机器科学家”平台，并把双钙钛矿纳米晶的合成作为攻克重点之一。

在新能源和光学探测领域有巨大应用潜力的双钙钛矿纳米晶，其物理化学性质与形貌、尺寸息息相关，需要通过溶剂以及表面活性剂进行调节，整个过程就像爱迪生寻找能亮灯更久的材料一样，需要不断进行各种试错实验，反复比对，才能找到最佳的溶剂和表面活性剂。

在此前的测试中，赵海涛及团队成员从相关文献中，筛选出潜在可用的48种溶剂和61种表面活性剂，交给“机器科学家”平台进行反复试错实验，快速筛选出了最有效的溶剂和表面活性剂。在实验过程中，“机器科学家”平台还会自动学习分析其中的规律，建立了从关键合成参数到晶体形貌的规律模型。

“机器科学家”开启纳米晶材料数字智造示意图。中科先进技术温州研究院 供图

据赵海涛介绍，该研究不仅为新概念材料设计、制备和表征等关键共性科学问题研究提供“数据挖掘-机器合成-AI设计”通用性框架，而且为新能源和生命健康等领域关键核心材料及技术的突破提供数据驱动的全新方法论。

鹿城区科技局副局长黄颖洁：

近年来，科学研究与机器人、人工智能等前沿技术交叉融合已成为发展趋势，推动材料研发由“科学直觉与试错”的传统模式向“数字化和智能化”的新模式转变，为探索具有变革性、颠覆性的新概念材料提供更大的可能。

而“机器科学家”平台的引进，也为正在围绕新能源产业“核风光水蓄氢储”全链条展开战略布局的温州，打开新想象空间。目前，鹿城区联合中科先进技术温州研究院已启动建设全国首个钙钛矿概念验证中心。该概念验证中心主要为钙钛矿产业提供可行性研究、性能测试等服务，开展“钙钛矿光伏电池”等相关技术的验证，促进科技成果转化落地，打通科技成果从实验室到生产线的“最后一公里”。

“钙钛矿光伏电池”较晶硅电池等传统光伏电池技术具有转化效率高和成本低的优势，目前宁德时代等一批新能源新材料龙头企业已开展布局，市场前景良好。

（监制 徐健 策划 解亮 周琳子 记者 戚祥浩 制图 陈姝彤）

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