由中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員鄧德會(huì)、劉偉團(tuán)隊(duì)研發(fā)的智能透射電子顯微鏡系統(tǒng)，日前在北京通過中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的科技成果鑒定。鑒定委員會(huì)專家一致認(rèn)為，該技術(shù)創(chuàng)新性強(qiáng)，所研發(fā)的智能透射電子顯微鏡系統(tǒng)屬全球首創(chuàng)，居國際領(lǐng)先地位。
當(dāng)前，科學(xué)研究正向極微觀深入，透射電子顯微鏡（以下簡稱“透射電鏡”）是探索微觀世界的前沿利器，是先進(jìn)材料、能源化工、生命科學(xué)等領(lǐng)域的核心裝備。但近百年來，透射電鏡一直依賴人工操作，存在效率低、主觀性強(qiáng)、難以統(tǒng)計(jì)定量等瓶頸。
為破解上述難題，團(tuán)隊(duì)長期致力于透射電鏡軟硬件智能化、一體化研究，聯(lián)合中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所研究員韓志團(tuán)隊(duì)開發(fā)了“全自主感知—解析—操控通用智能透射電鏡系統(tǒng)”算法，并在此基礎(chǔ)上，攻克具身智能高真空樣品傳遞、電子光學(xué)成像自主調(diào)節(jié)、納米級(jí)樣品智能定位、圖像自主采集與實(shí)時(shí)解析、全系統(tǒng)狀態(tài)感知與調(diào)度協(xié)作等五大關(guān)鍵技術(shù)，成功研制出全球首套智能透射電鏡系統(tǒng)——“原眼一號(hào)”。該系統(tǒng)就像洞悉原子世界的智慧之眼，實(shí)現(xiàn)了“傳樣—成像—解析”的全流程無人化、智能化運(yùn)行。
在實(shí)際應(yīng)用中，以分子篩等催化劑顯微結(jié)構(gòu)分析為例，“原眼一號(hào)”日均分析分子篩催化劑等樣品168個(gè)，采集圖像超過4000張，并能自主生成包含顆粒精準(zhǔn)尺寸、分散度、晶體構(gòu)型等大規(guī)模定量統(tǒng)計(jì)信息的專業(yè)分析報(bào)告；圖像分析效率較人工提升300倍以上。該系統(tǒng)運(yùn)行兩周所獲數(shù)據(jù)量，相當(dāng)于傳統(tǒng)透射電鏡一年的工作量。
據(jù)悉，該成果首次實(shí)現(xiàn)透射電鏡從“人工操作”到“AI全流程自主運(yùn)行”的跨越，為高端科研儀器的智能化應(yīng)用提供了有力借鑒，有望為能源化工、材料基因組、生命科學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展持續(xù)提供大規(guī)模、高質(zhì)量的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，支撐人工智能驅(qū)動(dòng)科研范式變革，讓人類更精準(zhǔn)、更直觀地探索極微觀世界。
（責(zé)任編輯：蔡文斌）
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