記者從中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所獲悉，近期該所科研團(tuán)隊成功研制出智能透射電子顯微鏡“原眼一號”，該設(shè)備運行兩周所獲取的數(shù)據(jù)量，相當(dāng)于傳統(tǒng)透射電子顯微鏡大約一年的工作量。這一成果為高端科研儀器的智能化應(yīng)用提供了有力借鑒。

當(dāng)前，科學(xué)研究正向極微觀深入。透射電子顯微鏡就是探索微觀世界的前沿利器之一，是先進(jìn)材料、能源化工、生命科學(xué)等領(lǐng)域的核心裝備。然而近百年來，透射電子顯微鏡一直依賴人工操作，存在效率低、主觀性強(qiáng)、難以統(tǒng)計定量等瓶頸。

為了實現(xiàn)透射電子顯微鏡的智能化，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所科研團(tuán)隊聯(lián)合中國科學(xué)院沈陽自動化研究所開發(fā)了“全自主感知-解析-操控通用智能透射電鏡”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)、納米級樣品智能定位、圖像自主采集與實時解析、全系統(tǒng)狀態(tài)感知與調(diào)度協(xié)作五大關(guān)鍵技術(shù)，成功研制出智能透射電子顯微鏡“原眼一號”。該設(shè)備實現(xiàn)了“傳樣—成像—解析”的全流程無人化、智能化運行。

在實際應(yīng)用中，以催化劑顯微結(jié)構(gòu)分析為例，“原眼一號”單日可分析樣品200個，采集圖像5000張，定量解析顆粒50萬個，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)計信息的專業(yè)分析報告；圖像獲取速度比傳統(tǒng)透射電子顯微鏡提升約56倍，分析效率是人工的約300倍。該設(shè)備運行兩周所獲取的數(shù)據(jù)量，相當(dāng)于傳統(tǒng)透射電子顯微鏡大約一年的工作量。

這項成果實現(xiàn)了透射電子顯微鏡從“人工操作”到“AI全流程自主運行”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)動科研范式變革，讓人類更精準(zhǔn)、更直觀地探索極微觀世界。