定居火星？这个国产“机器化学家”让人类离梦想更近一步

火星作为地球的“邻居”

已成为当前太阳系探测

和行星科学的焦点

人类要想到火星开发资源或移居火星

首先要克服的是缺乏氧气的火星环境

近日

中国科学技术大学

罗毅、江俊、尚伟伟教授团队

与深空探测实验室张哲研究员等合作

运用智能机器人“机器化学家”

采用火星陨石成功研制出新型催化剂

为利用火星上的水制备氧气

提供了高效率、低能耗的解决方案

探索出一条在地球外星系

就地取材研制化学品的新路

11月14日

国际知名学术期刊《自然·合成》

发表了这一研究成果

火星大气中的含氧量极低，无法满足人类生存。如何能在火星上制备出氧气？

从地球上运送成“吨级”的催化剂去火星，首先成本太高；另外因为重力、光照、空气等不一致，地球的化学品可能出现“水土不服”，因此在火星上就地取材创制电催化剂，成为亟待解决的难点之一。

近年来，国际科学界发现火星上存在大量的水，那么在火星上利用太阳能发电，再用电从水中解析出氧气，成为可行的技术方案之一。

但是，“电解水”还需要使用催化剂，来解决制氧速度慢、能耗高等问题，而从地球运送的成本非常高昂。因此，能否在火星上就地取材研制催化剂，成为一个关键技术问题。此外，低温、低气压、高辐射的火星环境，对人类登陆后“就地研发”很不利。

中国科学技术大学与深空探测实验室研究团队合作，采用前期研制的机器化学家“小来”平台，高效融合人工智能和自动化机器实验，进行产氧电催化剂的创造和制备。

机器化学家“小来”系统包括移动机器人、计算大脑、云服务器和多个不同功能的化学工作站，能够执行高通量实验任务；理论模拟与精准实验双循环的机器自动化过程，集成了从原料准备、样品合成、性能测试和配方优化步骤，这种智能研究范式极大地加速了新材料发现过程。

“小来”不仅“会学”还“会想”“会做”。这次研制催化剂，根据火星陨石的多种化学成分，一共有376万多种可能的组合配方，“小来”在两个月内就完成了普通人类化学家需要做2000年的复杂优化工作，利用火星陨石制备出了实用的产氧电催化剂。

中科大合肥微尺度物质科学国家研究中心主任罗毅说，这项研究成功验证了人工智能可以自动研制新材料，有望为人类在远离地球的星球上制备氧气、建造基地、生产食物等作出贡献，并利用火星资源研制出更多化学品，帮助我们进一步探索太阳系深处。

在中国科学技术大学的机器化学家实验室，200公斤的机器人“小来”正有条不紊地穿梭在各个操作台前做实验。新京报记者 张璐 摄

据新京报报道，中科大教授江俊团队历时八年成功打造了中国科大的机器化学家“小来”，研究成果论文于去年10月在《国家科学评论》学术期刊发表。

“时下很热的ChatGPT是文科生，它的答案是开放性的，而‘机器化学家’是理科生，只会通过阅读文献学习知识并给出正确答案，且经过机器实验验证。”江俊说。

“‘小来’学习了5万多篇相关的化学论文，用‘智能大脑’思考并设计出一个基础配方，然后做实验并根据结果不断调整配比，用6周时间找到最佳配方。”江俊说，机器人自主发现并研制化学品，为人类探索星空提供了一条新路。

来源：综合自新华视点、央视财经微信公众号、新京报