我国科研团队突破新材料智能研发技术 实验周期从4个月缩短至4小时

近日,中国科学院深圳先进技术研究院材料人工智能研究中心喻学锋团队成功打造了一支融合多项前沿技术的"AI科学家团队",其创新成果已在国际权威学术期刊《物质》上发表,引起学术界广泛关注。

这一突破性进展标志着人工智能在科学研究领域的应用取得了实质性成效。

该团队研发的"多AI-多机器人"协同智能体系统(MARS)采用了创新的层级化架构设计。

系统内部设置了五大技术职能组,分别模拟科研团队中的首席研究员、设计师、编程师、实验师和分析师的角色分工,协调19个专业智能体与16种领域特定工具的有序运作。

这种仿生设计充分借鉴了人类科研团队的组织方式,使得各个智能体能够通过自然语言交互实现任务规划、逻辑推理与决策制定,形成高效的协同机制。

系统的核心创新在于实现了从任务规划到实验设计、代码编程、实验执行再到数据分析的全流程闭环自主探索。

这一完整的工作闭环使得MARS能够独立完成科学研究中的关键环节,无需人工干预即可推进新材料的创制与优化。

在微胶囊等功能性材料的创制实验中,该系统展现了多AI与多机器人之间的高效协同能力,将原本需要4个月才能完成的研发工作压缩至仅4小时,效率提升了数百倍。

这一成果的实现与MARS系统所搭载的"异构机器人集群"密不可分。

系统集成了包括移动机器人、导轨机器人等多种不同功能的机器人,形成了一支具有多样化执行能力的物理操作团队。

这些机器人能够根据AI系统的指令,精确执行各类实验操作,将虚拟的计算决策转化为现实的物质变换过程。

在应用转化方面,该研究已取得显著进展。

核心专利"一种面向材料科学的多智能体协作系统及方法"已获得授权,并转让给孵化企业武汉中科先进材料科技有限公司。

双方共建的"材料中试智能"创新联合体获批首批国家级先进功能材料制造业中试平台,建设了全国一流的微胶囊中试产线。

通过将MARS系统与微胶囊中试生产线相结合,团队快速完成了灭火微胶囊等多种功能产品的工艺开发和优化,多个微胶囊产品已实现商业化应用。

值得关注的是,MARS系统的成功应用代表了具身智能在科学研究领域的重要实践突破。

传统的人工智能主要局限于数据处理和信息分析,而MARS系统则初步验证了人工智能作为"决策大脑",通过标准化接口调度物理设备、操控物质实体的能力。

这一突破表明,人工智能的应用范围已从虚拟领域扩展到物理世界,具有重要的科学意义和实践价值。

近日,研究团队与机器人领域的国家专精特新企业深圳慧灵科技有限公司签订"AI科研智能体"创新联合体合作协议,双方将结合各自优势进一步优化系统功能,打造更智能、应用范围更广的"多AI-多机器人"系统,为自主实验室构建和人工智能赋能科学研究提供更为强大的工具支撑。

从“人工密集型试错”走向“流程化、标准化的智能探索”,本质上是科研生产力的一次重构。

把科学问题拆解为可执行任务,把实验设备纳入统一调度,把数据分析融入决策闭环,意味着科研不再只是个体经验的累积,更是系统能力的迭代。

面向新材料等战略性领域,只有持续打通“算法—装备—中试—产业”的通道,才能在更短时间内把创新转化为现实生产力,为高质量发展提供更坚实的技术支撑。