AI+催(cui)化劑篩(shai)選，中(zhong)國(guo)電(dian)化學研究迎來(lai)全(quan)新時(shi)代！

國(guo)產(chan)開(kai)源大模(mo)型DeepSeek強(qiang)勢(shi)出(chu)圈(quan)，憑(ping)借(jie)出(chu)色的算力(li)和推理能力(li)、低成(cheng)本優勢(shi)得(de)到(dao)全(quan)球(qiu)用(yong)戶喜愛，國(guo)內(nei)各大企業紛紛跟(gen)進部署應用(yong)，新壹輪AI狂潮(chao)席卷(juan)中(zhong)國(guo)。

科(ke)技(ji)是(shi)第壹生產力(li)，“AI + "賦能之下(xia)，人(ren)類文明進入新的(de)發(fa)展(zhan)階段(duan)。在(zai)生(sheng)物(wu)學領(ling)域，科(ke)學家(jia)用(yong) AI 技術進行(xing)蛋(dan)白(bai)質結構設計(ji)，創造(zao)全(quan)新蛋(dan)白(bai)質。在(zai)醫(yi)藥領(ling)域，AI技(ji)術能將(jiang)藥物(wu)發(fa)現(xian)、臨(lin)床前(qian)研究時間(jian)縮(suo)短近(jin)40%。在(zai)AI技(ji)術賦(fu)能下(xia)，很多(duo)行(xing)業爆發(fa)驚人(ren)能力(li)。2024年的(de)諾貝(bei)爾獎(jiang)將(jiang)AI技(ji)術推到了科學舞臺的(de)中(zhong)央(yang)。

當(dang)AI與電(dian)化學催(cui)化劑篩(shai)選研究融合在(zai)壹起(qi)，會產生(sheng)什(shen)麽(me)樣的(de)火花？壹起(qi)了解下(xia)。

1、AI縮(suo)短催(cui)化劑研究篩(shai)選時間(jian)

在(zai)綠氫(qing)技(ji)術研發(fa)中(zhong)，Ru 基 OER 催(cui)化劑是壹種很有前(qian)途(tu)的(de) Ir 替代品。然而，OER 過(guo)程(cheng)中(zhong) Ru 原(yuan)子的(de)過度氧(yang)化會導致(zhi)可(ke)溶(rong)性 Ru＞4+ 物(wu)質的形(xing)成(cheng)，顯著縮(suo)短催(cui)化劑的壽(shou)命(ming)。若按(an)照(zhao)傳統路(lu)徑(jing)進行(xing)研究，經年下(xia)來(lai)，青(qing)絲早(zao)已熬成白(bai)頭(tou)！

有了(le)AI技(ji)術，時(shi)間(jian)可以(yi)大大縮(suo)短。國(guo)外有科學家(jia)應用(yong)AI技術快速(su)分析預(yu)測2000種(zhong)金紅石氧化物(wu)結構的 Pourbaix 電(dian)化學穩(wen)定(ding)性（ΔGpbx），從而將(jiang)催(cui)化劑候選材料研究縮(suo)小到(dao)16個。大大提升了研究進度。

在(zai)HER研究領(ling)域，AI也(ye)是大放異彩。基於(yu)高熵(shang)氧化物(wu) (HEOs)的豐(feng)富的(de)活(huo)性位(wei)點(dian)、可(ke)調(tiao)節(jie)的(de)比表面(mian)積、穩(wen)定(ding)的晶體結構、du特的幾(ji)何(he)相容性和(he)電(dian)子結構等(deng)特性，有(you)科學家(jia)提(ti)出(chu)了(le)壹種用(yong)於(yu)發(fa)現(xian)高熵(shang)尖(jian)晶(jing)石(shi)氧(yang)化物(wu) (HESOs) 的主(zhu)動(dong)學習框架(jia)，展(zhan)示(shi)了(le)其在(zai)實(shi)驗(yan)數(shu)據(ju)有(you)限(xian)情況，用(yong)AI技術識(shi)別1.4萬個高熵(shang)氧化物(wu)。

2、AI催(cui)化劑篩(shai)選應用(yong)“3步走"

隨(sui)著科(ke)技的發(fa)展(zhan)，數(shu)據(ju)越來(lai)越龐大，綜合交(jiao)叉(cha)越來(lai)越多(duo)，科研需要zhuo越的數(shu)據(ju)擬合與處理能力(li)，AI順(shun)應了生產力(li)發(fa)展(zhan)的(de)要求。

AI技術需遵循3個流(liu)程：數(shu)據(ju)收(shou)集(ji)、模(mo)型訓練(lian)、模(mo)型應用(yong)。涉(she)及(ji)到數(shu)據(ju)庫(ku)建(jian)設、催(cui)化結構特征選擇(ze)與提取(qu)、評(ping)價(jia)反饋(kui)與(yu)驗(yan)證(zheng)優(you)化等(deng)內(nei)容。

其實，近(jin)現代科技發(fa)展(zhan)規(gui)律也是“三步走"：實(shi)驗數(shu)據(ju)積(ji)累(lei)、構建數(shu)學模(mo)型，推導預測原(yuan)理。AI技(ji)術的(de)“3步走"邏(luo)輯(ji)，非常符合科學發(fa)展(zhan)規(gui)律。

2024年11月(yue)，中(zhong)國(guo)科(ke)學技術大學李微(wei)雪(xue)教(jiao)授團(tuan)隊通(tong)過(guo)先(xian)進的人(ren)工(gong)智能（AI）算法(fa)，揭(jie)示(shi)了(le)金(jin)屬-載體相互作用(yong)的本質。該團(tuan)隊收(shou)集了(le)25種金(jin)屬和(he)27種(zhong)氧化物(wu)的實(shi)驗(yan)數(shu)據(ju)，然後應用(yong)壹種可解釋(shi)性AI算(suan)法，從材料的基本性質出(chu)發(fa)，將(jiang)材(cai)料已知(zhi)的(de)物(wu)理化學參(can)數(shu)叠(die)代地(di)通(tong)過(guo)數(shu)學組合，構建壹個由300億(yi)個(ge)表達式組成(cheng)的(de)候選空(kong)間(jian)，基於(yu)壓(ya)縮(suo)感(gan)知(zhi)原(yuan)理，從300億(yi)個(ge)表達式中(zhong)得(de)到壹個能再現(xian)所有(you)實驗(yan)數(shu)據(ju)的(de)方程。成功(gong)建(jian)立(li)了(le)“金(jin)屬-載體相互作用(yong)"與材(cai)料性質之間(jian)的本征控制(zhi)方程。這項研究工(gong)作展(zhan)示(shi)了(le)可解(jie)釋(shi)性AI算(suan)法的(de)巨大潛力(li)。

3、DSR助(zhu)力(li)催(cui)化劑篩(shai)選實驗落地(di)

AI技(ji)術賦(fu)能催(cui)化劑篩(shai)選研究，讓技術理論(lun)探(tan)索的(de)過(guo)程(cheng)不再曲(qu)折，儀器(qi)實(shi)驗(yan)讓(rang)理論(lun)落地(di)生(sheng)根。

DSR旋(xuan)轉(zhuan)圓(yuan)盤圓環電(dian)極(ji)作為壹款精良(liang)好(hao)用(yong)的電(dian)化學儀器(qi)，具(ju)有“數(shu)字(zi)型、壹體化、‘狠’穩(wen)定(ding)"的特點(dian)，適(shi)用(yong)於(yu)：氫(qing)燃料(liao)電(dian)池(chi)催(cui)化劑研究及(ji)評(ping)價(jia)、鋰(li)空(kong)氣電(dian)池(chi)研究、電(dian)化學動(dong)力(li)學研究、ORR/OER/HER/CO2RR研究、緩蝕劑(ji)評(ping)價(jia)及(ji)研究、金屬材料(liao)腐蝕電(dian)位研究等(deng)。

通(tong)過(guo)DSR旋(xuan)轉(zhuan)圓(yuan)盤圓環電(dian)極(ji)裝置對AI催(cui)化劑篩(shai)選評(ping)價(jia)實驗(yan)檢驗，尋(xun)找具(ju)有市(shi)場(chang)前(qian)景(jing)的(de)催(cui)化劑結構和材料(liao)，實(shi)現(xian)商業化應用(yong)。