在高端科研儀器智能化領(lǐng)域，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所科研團(tuán)隊(duì)取得重大突破。該團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所，成功研制出全球首臺智能透射電子顯微鏡“原眼一號”，實(shí)現(xiàn)了從樣品傳遞到數(shù)據(jù)分析的全流程自主運(yùn)行，為微觀世界研究開辟了新路徑。

透射電子顯微鏡作為探索物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的核心裝備，在先進(jìn)材料、能源化工和生命科學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。然而，傳統(tǒng)設(shè)備長期依賴人工操作，存在效率低下、數(shù)據(jù)主觀性強(qiáng)、定量分析困難等痛點(diǎn)，嚴(yán)重制約了科研進(jìn)展。以催化劑分析為例，科研人員需花費(fèi)數(shù)小時(shí)才能完成單個(gè)樣品的圖像采集與解析，且難以獲取大規(guī)模統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

科研團(tuán)隊(duì)針對這些瓶頸，開發(fā)了“全自主感知-解析-操控通用智能透射電鏡”算法體系，并突破五大關(guān)鍵技術(shù)：具身智能高真空樣品傳遞系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)納米級精準(zhǔn)操作；電子光學(xué)成像自主調(diào)節(jié)技術(shù)確保圖像質(zhì)量穩(wěn)定；納米級樣品智能定位功能將定位精度提升至亞埃級別；圖像自主采集與實(shí)時(shí)解析系統(tǒng)可同步完成5000張圖像的定量分析；全系統(tǒng)狀態(tài)感知與調(diào)度協(xié)作平臺則保障了各模塊的高效協(xié)同。這些創(chuàng)新使設(shè)備具備“觀察-思考-行動(dòng)”的類人智能。

實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)顯示，“原眼一號”展現(xiàn)出驚人效率：單日可完成200個(gè)樣品分析，采集5000張高分辨率圖像，定量解析50萬個(gè)顆粒，并自動(dòng)生成包含尺寸分布、晶體構(gòu)型等關(guān)鍵參數(shù)的專業(yè)報(bào)告。其圖像獲取速度較傳統(tǒng)設(shè)備提升56倍，分析效率達(dá)到人工操作的300倍。運(yùn)行兩周積累的數(shù)據(jù)量，相當(dāng)于傳統(tǒng)設(shè)備一年的工作量，為材料基因組計(jì)劃等大規(guī)模研究提供了數(shù)據(jù)支撐。

這項(xiàng)成果標(biāo)志著透射電子顯微鏡從“人工操作”向“AI自主運(yùn)行”的范式轉(zhuǎn)變。通過機(jī)器學(xué)習(xí)與機(jī)器人技術(shù)的深度融合，設(shè)備不僅能自主完成復(fù)雜實(shí)驗(yàn)流程，還可通過持續(xù)學(xué)習(xí)優(yōu)化操作策略。目前，該技術(shù)已應(yīng)用于能源催化、新型電池材料研發(fā)等領(lǐng)域，為科研人員提供了前所未有的微觀世界觀測手段，有望推動(dòng)人工智能驅(qū)動(dòng)的科研新模式加速發(fā)展。