力揚(yáng)企業(yè)有限公司(NIKYANG Enterprise Limited)

進(jìn)入展臺(tái) 在線留言

歡迎聯(lián)系我

有什么可以幫您,？在線咨詢(xún)

以高通量技術(shù)打開(kāi)新型材料合成新領(lǐng)域

來(lái)源：力揚(yáng)企業(yè)有限公司(NIKYANG Enterprise Limited) 2022年07月28日 17:09

圖源: 騰訊網(wǎng)

中國(guó)作為強(qiáng)大的材料制造及消費(fèi)國(guó)之一,，對(duì)新型材料的需求具有強(qiáng)勁的增長(zhǎng)潛力,。據(jù)工信部數(shù)據(jù)預(yù)測(cè),，2025 年中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)將達(dá)到 10 萬(wàn)億市場(chǎng)規(guī)模，復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 13.5%,，到 2035 年我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)的總體實(shí)力將躍居首列。面對(duì)市場(chǎng)的現(xiàn)況，材料企業(yè)應(yīng)積極以創(chuàng)新的自動(dòng)化,、智能化研發(fā)科技及高通量技術(shù)，取代傳統(tǒng)成本高,、時(shí)間長(zhǎng),、風(fēng)險(xiǎn)大的 “炒菜式” 研發(fā)模式。

在傳統(tǒng)的材料科學(xué)領(lǐng)域上,，研發(fā)人員一直依賴(lài)反復(fù)試驗(yàn)的方法或者憑運(yùn)氣偶然地發(fā)現(xiàn)新材料,，但隨著新一代信息技術(shù),、前沿的自動(dòng)化裝備制造等領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展和材料基礎(chǔ)研究及技術(shù)創(chuàng)新的穩(wěn)步推進(jìn)，AI (智能化) 材料科學(xué)領(lǐng)域獲得了發(fā)展動(dòng)力,。[1]

為了讓大家對(duì)新一代的材料開(kāi)發(fā)有更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),，在這里會(huì)分享多倫多大學(xué) Alán Aspuru-Guzik 教授如何通過(guò)將理論計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)和 Chemspeed 自動(dòng)化工作流程解決方案相結(jié)合,，突破了自主實(shí)驗(yàn)室工作的界限,。

Chemspeed 助力實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)材料合成

加速產(chǎn)品研發(fā)

由多倫多大學(xué)化學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)教授 Alán Aspuru-Guzik 領(lǐng)頭的 “AI for Discovery and Self-Driving Labs” 研究小組，致力于開(kāi)發(fā)自我驅(qū)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)室,，并提出將人工智能與自動(dòng)化機(jī)器人平臺(tái)相結(jié)合,，以高通量的形式，自主發(fā)現(xiàn)新材料,，目標(biāo)是將發(fā)現(xiàn)新功能材料或優(yōu)化已知功能材料所需的時(shí)間和花費(fèi)縮小 10 倍,，即從估計(jì)的 1000 萬(wàn)美元和 10 年的開(kāi)發(fā)時(shí)間減少到 100 萬(wàn)美元和 1 年。

為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo),，小組成員在多個(gè)領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行了探索,，發(fā)現(xiàn)機(jī)器人平臺(tái)智能化和自動(dòng)化合成是這個(gè)領(lǐng)域中的重要環(huán)節(jié)。在 Alán 的實(shí)驗(yàn)室里,，他選用了 Chemspeed 的自動(dòng)化機(jī)器人平臺(tái),，通過(guò)計(jì)算模擬和機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)，并挖掘邊界條件等信息來(lái)獲取合適范圍內(nèi)的分子,，更借此進(jìn)行高通量的樣品制備,、合成、工藝開(kāi)發(fā),、配方,、應(yīng)用或測(cè)試，加速產(chǎn)品的研發(fā)周期,。

通過(guò) Chemspeed 高通量的快速合成,、制備平臺(tái)，加上軟件系統(tǒng)支持離線樣品制備任務(wù),，滿足無(wú)人值守條件,，并能夠快速執(zhí)行、監(jiān)控,、遠(yuǎn)程控制,、自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)信息化管理,。在與其他智能化技術(shù)相結(jié)合之后,，Alán 的實(shí)驗(yàn)室在無(wú)人監(jiān)督的情況下*自主地運(yùn)行，短短幾天內(nèi)便完成了共 1100 個(gè)實(shí)驗(yàn)，獲得了大量數(shù)據(jù)用后續(xù)的機(jī)器學(xué)習(xí)過(guò)程,，這為團(tuán)隊(duì)的開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新打下了十分良好的基礎(chǔ),。

除了專(zhuān)注于實(shí)驗(yàn)室，Alán Aspuru-Guzik 也在產(chǎn)業(yè)界積極開(kāi)拓,。他領(lǐng)導(dǎo)的加速聯(lián)盟 (The Acceleration Consortium, AC) 是學(xué)術(shù)界,、工業(yè)界和政府之間的一項(xiàng)新的全球性合作，總部同樣位于多倫多大學(xué),，屬于材料科學(xué)創(chuàng)新中心,。它利用人工智能和機(jī)器人技術(shù)來(lái)加速設(shè)計(jì)和發(fā)現(xiàn)尚未存在的材料，使材料變得更先進(jìn)和更環(huán)保,。

AC 同時(shí)擁有強(qiáng)大科研團(tuán)隊(duì),，分別有來(lái)自多倫多大學(xué)和各地的 50 多名研究人員，目前合作伙伴更包括: Chemspeed Technologies,、CIFAR,、Creative Destruction Lab、加拿大國(guó)家研究院 (National Research Council of Canada),、加拿大自然資源 (Natural Resources Canada),、SLAS 和 Vector Institute 等，共同推動(dòng)前沿與 AI 材料科學(xué)創(chuàng)新及應(yīng)用,。

圖源: 騰訊網(wǎng)

在 2019 年,，Alán Aspuru-Guzik 成功在 UBC (不列顛哥倫比亞大學(xué)) 引入 Chemspeed 自動(dòng)化平臺(tái)，用于高通量化合物合成過(guò)程,，并通過(guò)半制備柱過(guò)濾, 以獲得足夠純度的化合物,。在 Chemspeed 平臺(tái)上可以自動(dòng)化進(jìn)行固體分配和液體分配，并同時(shí)完成 16 個(gè)條件獨(dú)立控制的 Suzuki 偶合反應(yīng),，該反應(yīng)在加熱和渦流混合條件下持續(xù)運(yùn)作 16 小時(shí)左右,，配合軟件協(xié)調(diào)過(guò)程及獲取數(shù)據(jù)，最終完成目標(biāo),。

延伸閱讀

想了解更多關(guān)于 Alán Aspuru-Guzik 如何成功利用 Chemspeed 機(jī)器人技術(shù)及人工智能在材料科學(xué)上的應(yīng)用,，可繼續(xù)觀看以下網(wǎng)絡(luò)會(huì)議視頻：

高通量篩選及合成技術(shù)是目前新型材料領(lǐng)域研究的重要課題。隨著科技的不斷進(jìn)步,，自動(dòng)化與智能化設(shè)備的加入,，使得高通量篩選技術(shù)在新型材料研發(fā)中開(kāi)拓出更廣闊的空間。除了 Alán Aspuru-Guzik 教授與他的研發(fā)團(tuán)隊(duì),，力揚(yáng)也攜手 Chemspeed 乘著自動(dòng)化的東風(fēng),，憑借在化學(xué)自動(dòng)化研發(fā)領(lǐng)域超過(guò) 20 年的專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn)，助力中國(guó)新型材料研發(fā) “破冰突圍”,。

參考資料

信息來(lái)源:

[1]: 億歐智庫(kù), 中國(guó)AI+材料科學(xué)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研究報(bào)告_人工智能行業(yè)研究報(bào)告

圖源: 騰訊網(wǎng)

想了解更多方案詳情，

請(qǐng)掃描下方二維碼聯(lián)系力揚(yáng)小助手

相關(guān)產(chǎn)品

免責(zé)聲明

凡本網(wǎng)注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品,，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載,、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,，并注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任,。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來(lái)源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息,，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),，不承擔(dān)此類(lèi)作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體,、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任,。
如涉及作品內(nèi)容,、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利,。

以高通量技術(shù)打開(kāi)新型材料合成新領(lǐng)域

免責(zé)聲明

聯(lián)系我們

關(guān)注我們