AIが実験を担う時代へ 研究室で働く「スマート・サイエンティスト」
2025年12月18日
中国科学技術大学精密・スマート化学全国重点実験室では、大規模言語モデルが研究を支え、AIロボットが実験を担っている。実験計画を自律的に設計し、24時間実験を行えるスマート科学研究インフラ「スマート・サイエンティスト」は、人工知能（AI）による研究のあり方の変化を象徴する存在の一つになりつつある。新華社が伝えた。
実験用作業台の前では、1台の「スマート・サイエンティスト」がロボットアームで試験管をしっかりと掴み、液体サンプリング台、マグネチックスターラー、乾燥作業台を順番に回り、サンプルの重さを測り、かき混ぜ、遠心分離させ、乾燥させる作業を行っていた。
同実験室にある19の分散型実験室では、このような「スマート・サイエンティスト」110台が活躍している。これらのロボットは、試薬の調製、サンプルの合成、性能特性評価といった一連の操作を行った後、実験データをリアルタイムでスマートオペレーティングシステムに送信するなど、自律的に実験を行うことができる。
「スマート・サイエンティスト」は24時間にわたって実験ができるほか、論文を読んだり、プランを考えたり、経験から学んだりすることもできる。
このような「スマートブレイン」を構築するのは決して簡単なことではなかった。出発点は、化学の課題を解くために研究チームが設計したAIプラットフォームだった。2021年に誕生したロボット化学者「小来（シャオライ）」には、2台のモバイルロボット、19のスマート化学ワークステーション、ハイスループットコンピューティングシステムが集約されており、精密操作を1日当たり2000回行うことができる。これは研究者5～6人の作業量に匹敵する。
火星で材料を調達して触媒を作り、酸素を生成するソリューションを開発するために、「小来」は関連する化学論文を5万本以上学習した。火星の隕石に含まれる複数の化学成分から考えられる配合の組み合わせは376万通り存在し、人間の研究チームが一つずつ検証すると、2千年以上必要となる。だが「小来」は「スマートブレイン」を活用することで、わずか6週間で最良の組み合わせを見つけることができた。
「AI＋」が科学研究のイノベーションを活性化するという新たなアプローチが誕生したため、研究チームは、「小来」にロボットアームのほか、複数の生成タイプの大規模言語モデルを搭載した。そして、「ブレイン」と「アーム」を最適化した第2世代のロボット化学者が誕生し、「小臨（シャオリン）」と命名された。
研究チームは現在、アップデート版の第3世代ロボット化学者の研究に取り組んでいる。さらに多くの分野の科学知識が「スマートブレイン」にレクチャーされ、ロボット化学者がさらにレベルアップし、さらに多くの学科や分野に精通した「スマート・サイエンティスト」になると期待している。
2024年、「スマート・サイエンティスト」は、機械読解とロボットによる実験を通して、相変化断熱・防火材料を作り出した。これは新エネルギーの電池や消防服に応用され、耐熱性を備えつつ、裏側の温度を安全な範囲に保つことができる。この成果は今年、量産型テストや産業検証をクリアし、すでに産業分野で応用されるようになっている。
「スマート・サイエンティスト」は、地域の制約を打破し、各分野の技術革新を加速させている。「AICHEMクラウドプラットフォーム」を通じて、高等教育機関や研究機関はオンラインで実験を依頼し、実験室内の「スマート・サイエンティスト」に遠隔で実験を行わせることができる。
実験室の朱濯纓特任教授は、「ロボットを通じて完全に自律した科学研究を実現することが、チームの目標だ。将来、ロボットが文献を読み解くことで、全く新しい研究分野を見いだし、人間がまだ踏み込んでいない領域でブレイクスルーを起こす可能性もある。化学を専門としない研究者でも、ロボットを活用して新たな物質を創造できるようになるかもしれない」と述べた。
（画像提供：人民網）
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