曾經隻存在于科幻片中的場景,如今正一步步走進現實:實驗室全程無人操作,AI自主完成各項實驗,人工智能正悄然重塑傳統實驗模式,一場科研變革正在發生。
淩晨三點,在連雲港這個無人值守的實驗室裡,機械手精準起落、有條不紊地忙碌着。這裡是國内化工行業首個聚焦丙烯腈檢測的AI黑燈實驗室。

走進這個實驗室,沒有忙碌的工作人員來回穿梭,隻有設備指示燈和輕微的機械運轉聲。一件件樣品從進樣、檢測、出報告到廢液處理,全流程都由機器人自動完成。

和傳統實驗室相比,AI實驗室把原本需要幾個房間把十幾道人工工序才能完成的檢測,凝聚在這一個個隻有幾平方米大的工作站裡,而運送機器人在AI大腦的指揮下,會把樣品精準地送到相應的工作站裡,整個過程不需要人工的參與,而在傳統實驗室那些需要人工非常小心翼翼、高度專注地對樣品進行開蓋移液等高危的動作,在AI實驗室被重新定義。

在AI大腦的指揮下,87台精密儀器、56台機器人協同作業,整套系統自己調度、自我管理,在三個半小時内就能完成一整套檢測流程。

戴納科技技術員何斌:它背後是一套特别強大的大腦來指揮着這些設備,包括視覺識别系統實時地向大腦去傳送它的行進軌迹,這個時候調度系統就開始介入,讓它以最快最優的路徑去實現整個樣本瓶的工作站的流轉。

AI實驗室讓檢測效率大幅提升的同時,檢測精度也更高。而在工作人員看來,自動歸檔、全程可追溯的海量檢測數據,更是一筆無形的财富。在這家丙烯腈的年産能為104萬噸的石化企業裡,AI實驗室的改造帶來的收益十分可觀。

盛虹石化智能化副經理劉海浪:我們測算下來,一年對人員的工作量節省至少50%,可能是在600萬元左右,這隻是一個直接的經濟效益成本,另外數據計算價值是沒法去估量的。
AI黑燈實驗室:
告别危險氣體檢測崗
AI賦能科研,改變的不隻是實驗方式,更是一群人的職業軌迹。
全自動運行的AI黑燈實驗室,背後的硬核技術從何而來?AI又是如何練就科研人獨有的“實驗手感”?
走進戴納科技,一套套智能實驗設備讓人眼前一亮。公司負責人告訴記者,科學實驗中,試劑的精準稱量最令實驗人員頭疼,分毫之差就會導緻實驗結果大相徑庭,十分考驗實驗人員的耐心與操作功底。遲海鵬創立這家AI黑燈實驗室,最初就是想解決科學實驗裡的精準取樣難題。

戴納科技董事長 遲海鵬:我們知道這個如果達到萬分之一克精确度是非常難的。可能一個脈搏的抖動就會導緻它過量。經常的做法,拿一個小勺,用手拍拍手腕的位置,讓它一點點地抖動,一點點地掉落,才能達到萬分之一克的準确度。

在科學實驗中,這些操作往往隻能依靠工作人員多年經驗積攢的“手感”。
戴納科技董事長 遲海鵬:手感聽起來就是一個玄學,我們怎麼能把它複原?我們去了解了一下它的手感,比如說是不是跟它提起的時候拉絲的長度有關?還有跟提起的速度有關?那通過這些辦法,我們去把它所有的細節都進行量化。

這種隻可意會、難以言傳的“手感”,曾是自動化設備難以逾越的鴻溝。研發團隊反複拆解動作、打磨算法,将抽象的操作經驗細化為速度、力度、角度等可量化參數,再交由AI不斷學習訓練。最終設備不僅完美複刻了資深科研人員的操作手法,精準度更是有了大的超越。

遲海鵬介紹,原來大概平均要錯20次才能對一次,需要45分鐘左右才能取一個樣品。現在通過這種算法,平均一分多鐘就能取一個樣品,并且它隻要對一次會永遠對。本以為突破多項技術壁壘後,産品會快速獲得市場認可,沒想到推廣初期卻屢屢碰壁。

戴納科技董事長 遲海鵬:甚至遇到很多客戶,我們把真實的錄像放給他們看,他們都說這是你們作假。完全不相信。近幾年我們也交付了大量的這種真實運行的場景,完全無人、很大的這個實驗室場景,這才使很多用戶相信。

為此,戴納科技先從小型試點場景落地,再逐步拓展至大型實驗室、工業生産一線。越來越多企業親眼見證了AI黑燈實驗室帶來的颠覆性改變。從去年開始,整個行業的市場需求迎來了爆發式增長。

戴納科技董事長 遲海鵬:現在對黑燈實驗室的市場咨詢的需求量增加了10倍20倍,我們公司黑燈實驗室團隊從剛開始的不到10個人,現在已經形成200多人的團隊。
AI賦能科研
開啟新質生産力
無論是高危崗位告别人工檢測,還是深夜實驗室AI自主運行,目前AI在提高科研實驗效率、拓展研究邊界方面已經展現出巨大潛力。事實上,一場由算法驅動的科研革命已悄然降臨。
過去新材料研發要三五年甚至十年,現在可能幾個月就搞定;以前幾百上千次枯燥重複實驗,AI也許幾十組就精準跑完……AI正給科研裝上“智慧大腦”。老王發現,這場變革背後是一本厚厚的“政策本”。

先看國家層面,2023年,我國就啟動了“人工智能驅動的科學研究”的專項部署;在國家發布的人工智能+行動中,人工智能+科學技術放在了六大行動之首,就是要加速“從0到1”的重大發現。

全國一盤棋,各地也是搶着幹,北京出台全國首個科學智能專項政策,加大對科學智能領域的投資力度;安徽拿出200億AI産業主題基金,對科研AI應用基地按最高1000萬元補助;江蘇計劃每年部署100項左右的基礎研究項目,加快推進“人工智能+”向科學研究各領域全面融合賦能等等。這套完整的支撐體系,将加速催生更多重大科研突破,為高水平科技自立自強築牢根基。
監制丨王琰 嶽群
制片人丨朱繼華 趙曙光
記者丨孫豔 王雷 毛俊 李蕾
攝像丨崔學峰 邵晨 魏鑫
編輯丨楊一郎 張家寶 張昊
協拍丨連雲港台
來源丨央視新聞
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