化学合成加速器：浙大、之江实验室打造全自动高通量AI「机器人」
引言
有机合成，化学领域的基础，却往往受限于繁琐的实验流程和漫长的反应时间。一个熟练的有机合成人员每天最多只能完成十个反应，而优化和筛选反应条件则需要更长的时间和精力。如今，浙江大学和之江实验室的研究团队开发了一种全自动集成系统，将化学合成速度提升至前所未有的水平，每天可完成高达一万个反应的筛选，为化学研究打开了新的大门。
几秒钟完成反应，一天筛选上万个条件
该系统融合了液芯波导（LCW）、微流控液体处理和人工智能技术，将传统有机合成中耗时的步骤压缩至几秒钟。LCW 技术将高强度激光引入微流控通道，显著提高了光催化反应速度，将反应时间从数小时缩短至几秒钟。例如，在典型的光催化[2+2]环加成反应中，该系统仅需3.3秒即可完成反应，而传统方法则需要4个小时。
为了与快速反应速度相匹配，该系统还配备了在线表征技术，可在0.1秒内完成反应溶液的紫外-可见光谱分析。这使得研究人员能够快速获取反应数据，并进行高通量筛选。
AI助力，突破数据瓶颈
该系统不仅能够快速完成反应，还能利用人工智能技术对海量数据进行分析和预测。研究人员开发了AI辅助吸光度预测方法，通过分析流体和分子扩散效应，将相邻反应溶液的非稳态数据解耦，预测各自反应溶液对应的稳态吸光度数据。
通过对12,000个反应条件的分析，研究人员发现，XGB回归模型在预测稳态吸光度数据方面表现最佳，其RMSE最小，R^2最大，表明该模型能够准确预测反应结果。
未来展望
该全自动高通量AI「机器人」系统为化学合成领域带来了革命性的变化。它不仅能够加速化学反应，还能帮助研究人员更有效地探索未知的化学空间，促进新材料、新药物的发现和开发。
参考文献
- Roboticized AI-assisted microfluidic photocatalytic synthesis and screening up to10,000 reactions per day. Nature Communications, 2024.
结语
该研究成果标志着化学合成领域迈向自动化、智能化的新时代。随着人工智能技术的不断发展，未来化学合成将更加高效、便捷，为人类社会带来更多福祉。
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