隨著人工智能技術(shù)的日臻成熟與持續(xù)發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化近年來愈發(fā)受到關(guān)注。

前不久，在自治區(qū)科技廳發(fā)布《關(guān)于擬批準(zhǔn)建設(shè)化學(xué)、材料、制造、環(huán)境、信息領(lǐng)域自治區(qū)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的公示》中，擬批準(zhǔn)建設(shè)的內(nèi)蒙古自治區(qū)材料智能自動(dòng)化研發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以“黑燈實(shí)驗(yàn)室”為依托，利用人工智能推動(dòng)材料領(lǐng)域科研創(chuàng)新，開辟了一條新路徑。那么他的重點(diǎn)研究領(lǐng)域是什么？如何高效穩(wěn)定運(yùn)行？對(duì)區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著怎樣的推動(dòng)作用？創(chuàng)新內(nèi)蒙古帶您走進(jìn)該實(shí)驗(yàn)室，一探究竟！

定位前沿技術(shù) 創(chuàng)新運(yùn)行模式

走進(jìn)深原科創(chuàng)-黑燈實(shí)驗(yàn)室，20個(gè)智能實(shí)驗(yàn)艙全部滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，只見一臺(tái)機(jī)器人在“黑燈實(shí)驗(yàn)室”內(nèi)“值守”，為實(shí)驗(yàn)所需試劑自動(dòng)完成上料、補(bǔ)料。

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“實(shí)驗(yàn)室所有研發(fā)和實(shí)驗(yàn)均由機(jī)器完成，實(shí)現(xiàn)了全周期24小時(shí)無人值守的試驗(yàn)?zāi)Ｊ睫D(zhuǎn)型，‘智選’實(shí)驗(yàn)艙一天可以做1000多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)，‘智成’實(shí)驗(yàn)艙每個(gè)艙的工作效率相當(dāng)于百名博士團(tuán)隊(duì)工作量，每個(gè)艙都是針對(duì)每個(gè)企業(yè)的實(shí)際需求開展‘私人訂制’。”內(nèi)蒙古深原科創(chuàng)研發(fā)有限公司總裁劉銳介紹，實(shí)驗(yàn)室由模擬計(jì)算的“干”實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)的“濕”實(shí)驗(yàn)平臺(tái)組成，基于AI+自動(dòng)化研發(fā)模式，按照具體應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)方法、通量、自動(dòng)化程度要求，輕松實(shí)現(xiàn)從樣品制備到結(jié)果數(shù)據(jù)分析的高通量全面自動(dòng)化，大大提高實(shí)驗(yàn)效率。

2023年11月，北京深云智合科技公司與包頭市九原區(qū)簽署合作協(xié)議，成立內(nèi)蒙古深原科創(chuàng)研發(fā)有限公司，定位于前沿技術(shù)研究類，聚焦探索人工智能和大數(shù)據(jù)在新材料開發(fā)中的應(yīng)用，圍繞國(guó)家和自治區(qū)對(duì)稀土新材料的戰(zhàn)略需求，協(xié)力打造新材料研發(fā)平臺(tái)，公司以每年不低于3000萬(wàn)元的資金持續(xù)投入建設(shè)，目前實(shí)驗(yàn)室已全部開放投入使用。

相較“傳統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)室，“黑燈實(shí)驗(yàn)室”減少了對(duì)人力依賴和人為失誤對(duì)數(shù)據(jù)的影響，形成了全程無人化、操作自動(dòng)化、管理智能化的運(yùn)行模式，讓科研人員不再被繁瑣實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作束縛，能將更多精力投入核心研究問題上。

破解產(chǎn)業(yè)難題 快速成果轉(zhuǎn)化

氣化爐燒嘴使用周期短一直是制約氣化爐長(zhǎng)周期運(yùn)行的公認(rèn)難題，煤化工企業(yè)每季度就要停工停產(chǎn)進(jìn)行更換，且價(jià)格昂貴，單個(gè)價(jià)值就近二百萬(wàn)元。

“鑒于燒嘴不耐燒的特性，我們添加了稀土鑭鈰的高溫耐磨防腐涂料，使用壽命至少延長(zhǎng)了30%，有效降低企業(yè)成本。”劉銳介紹，企業(yè)提供技術(shù)需求后，僅用短短9個(gè)月時(shí)間，就研發(fā)出高溫耐磨防腐涂料防護(hù)的水煤漿氣化爐燒嘴。這款新材料填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)高端耐高溫涂料空白，為航空航天、化工、電力等行業(yè)金屬材質(zhì)設(shè)備及關(guān)鍵零部件提供了長(zhǎng)時(shí)高效的防護(hù)，大幅延長(zhǎng)設(shè)備服役壽命。

“黑燈實(shí)驗(yàn)室”以高通量篩選優(yōu)勢(shì)，通過自動(dòng)化和高效的流程，讓“樣品”早日變成“產(chǎn)品”，為新材料和新反應(yīng)發(fā)現(xiàn)帶來了前所未有的效率。

“在以往實(shí)驗(yàn)中，人工實(shí)驗(yàn)成本、時(shí)間、實(shí)驗(yàn)次數(shù)總是受到限制，在我們這里都能輕松化解，快速解決企業(yè)在產(chǎn)業(yè)技術(shù)方面的難點(diǎn)堵點(diǎn)。”劉銳舉例，實(shí)驗(yàn)室利用人工智能將大量序列進(jìn)行分析，同時(shí)處理大量樣品，研發(fā)效率約等于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室百人博士研發(fā)團(tuán)隊(duì)的工作量，具有近1500次/天的實(shí)驗(yàn)通量，快速實(shí)現(xiàn)新研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化。

目前，該實(shí)驗(yàn)室在新材料領(lǐng)域取得了一系列原創(chuàng)性成果，并成功轉(zhuǎn)化 4 個(gè)科技項(xiàng)目。特別是已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的烴類防火、特種保溫、防腐材料，被工信部納入2023年煤化工新材料示范平臺(tái)項(xiàng)目，國(guó)能煤化工等企業(yè)的采購(gòu)訂單紛至沓來。

瞄準(zhǔn)一流標(biāo)準(zhǔn) 拓寬研究領(lǐng)域

筑得良“巢”在，引得“鳳凰”來。

“通過承擔(dān)和完成多個(gè)研究項(xiàng)目，團(tuán)隊(duì)積累了豐富項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建了一支結(jié)構(gòu)合理、梯隊(duì)完備的科研隊(duì)伍，形成了一套行之有效的管理模式和規(guī)范流程。”劉銳表示，實(shí)驗(yàn)室核心團(tuán)隊(duì)聚集一批國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀創(chuàng)新人才，包括中國(guó)工程院院士廖萬(wàn)青、北京航空航天大學(xué)教授劉宇宙等領(lǐng)軍科學(xué)家和科研團(tuán)隊(duì)。公司團(tuán)隊(duì)研發(fā)人員大部分來自清華大學(xué)、北京大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院、北航等國(guó)內(nèi)外知名高校，覆蓋新材料、化工等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，有效保證實(shí)驗(yàn)室的高效運(yùn)行。

“智能研發(fā)+制造業(yè)+科技服務(wù)業(yè)”的全產(chǎn)業(yè)鏈模式，加上高水平科研隊(duì)伍，為多領(lǐng)域、跨學(xué)科帶來了創(chuàng)新機(jī)遇，為行業(yè)發(fā)展提供了更多可能。

?前不久，深原科創(chuàng)研與四川大學(xué)華西醫(yī)院合作實(shí)施“基于稀土上轉(zhuǎn)換——多孔有機(jī)籠狀分子的殺菌抗癌”項(xiàng)目，成功研發(fā)出一款抗真菌藥物，填補(bǔ)國(guó)際現(xiàn)有腫瘤治療手段的空白。截至目前，深原科創(chuàng)已與大全新能源、永和氟化工、東方希望、北方稀土、中遠(yuǎn)防務(wù)等15家企業(yè)建立了有效合作關(guān)系。

“創(chuàng)新在內(nèi)蒙古，服務(wù)在全國(guó)，我們的目標(biāo)是以自治區(qū)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)為契機(jī)，進(jìn)一步強(qiáng)化自身科技創(chuàng)新硬實(shí)力，充分發(fā)揮好自治區(qū)級(jí)科創(chuàng)平臺(tái)的輻射帶動(dòng)作用，把實(shí)驗(yàn)室建成新材料領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)研究的創(chuàng)新高地，把企業(yè)打造成為國(guó)內(nèi)一流的新材料產(chǎn)業(yè)基地，為更多企業(yè)提供科技創(chuàng)新支持。”劉銳說。