全球首创！智能透射电镜系统问世，破解人工操作效率低难题

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智能透射电子显微镜系统, 是由中国科学院大连化学物理研究所研究员邓德会、刘伟团队成功研发的, 它日前于北京, 通过了中国石油和化学工业联合会组织展开的科技成果鉴定这项活动。鉴定委员会的专家们一致认定, 该项技术具备很强的创新性, 其所倾力研发的智能透射电子显微镜系统, 属于在全球范围内首次创设, 处于国际领先的位置。

当下, 科学研究朝着极微观的方向不断深入, 透射电子显微镜, 也就是以下简称为“透射电镜”的东西, 是用于探索微观世界的前沿锐利工具, 是先进材料领域里、能源化工领域里、生命科学等诸多领域当中的核心装备。然而在近百年的时间里, 透射电镜始终依靠人工进行操作, 存在着效率较为低下、主观性非常强、难以开展统计定量这样的瓶颈。

要破解上述那些难题, 团队长时间专注于透射电镜软硬件的智能化、一体化研究, 和中国科学院沈阳自动化研究所研究员韩志团队联合开发了“全自主感知—解析—操控通用智能透射电镜系统”算法, 基于此, 攻克了具身智能高真空样品传递、电子光学成像自主调节、纳米级样品智能定位、图像自主采集与实时解析、全系统状态感知与调度协作这五大关键技术, 成功研制出全球首套智能透射电镜系统——“原眼一号”。那个系统如同于洞察原子世界的聪慧之眼, 达成了“传样”的环节, 达成了“成像”的环节, 达成了“解析”的环节, 达成了全流程无人化, 实现了全流程智能化运行。

在实际运用当中, 拿分子筛等催化剂的显微结构剖析作为例子, “原眼一号”平均每天会剖析分子筛催化剂等样本达到168个, 采集的图像数量超过4000张, 并且能够自己生成含有颗粒精确尺寸、分散度、晶体构型等大量精确统计信息的专业分析报告；图像分析的效率相较于人工提高了300倍以上。该系统运作两周所收获的数据量, 等同于传统透射电镜一年的工作量。

据悉, 该成果首次达成了透射电镜从“人工操作”至“AI全流程自主运行”的跨越, 为高端科研仪器的智能化利用给予了切实借鉴, 有望为能源化工领域、材料基因组领域、生命科学领域等的发展不间断地供给大规模、高质量的结构数据, 对人工智能驱动科研范式变革予以支持, 使人类能够更精准、更直观地探究极微观世界。

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