内蒙古自治区材料智能自动化研发重点实验室--探索AI+材料领域科研新路径

随着人工智能技术的日臻成熟与持续发展，实验室自动化近年来愈发受到关注。

前不久，在自治区科技厅发布《关于拟批准建设化学、材料、制造、环境、信息领域自治区重点实验室的公示》中，拟批准建设的内蒙古自治区材料智能自动化研发重点实验室以“黑灯实验室”为依托，利用人工智能推动材料领域科研创新，开辟了一条新路径。那么他的重点研究领域是什么？如何高效稳定运行？对区域产业发展有着怎样的推动作用？创新内蒙古带您走进该实验室，一探究竟！

定位前沿技术 创新运行模式

走进深原科创-黑灯实验室，20个智能实验舱全部满负荷运转，只见一台机器人在“黑灯实验室”内“值守”，为实验所需试剂自动完成上料、补料。

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“实验室所有研发和实验均由机器完成，实现了全周期24小时无人值守的试验模式转型，‘智选’实验舱一天可以做1000多个标准化实验，‘智成’实验舱每个舱的工作效率相当于百名博士团队工作量，每个舱都是针对每个企业的实际需求开展‘私人订制’。”内蒙古深原科创研发有限公司总裁刘锐介绍，实验室由模拟计算的“干”实验平台和自动化实验的“湿”实验平台组成，基于AI+自动化研发模式，按照具体应用、实验方法、通量、自动化程度要求，轻松实现从样品制备到结果数据分析的高通量全面自动化，大大提高实验效率。

2023年11月，北京深云智合科技公司与包头市九原区签署合作协议，成立内蒙古深原科创研发有限公司，定位于前沿技术研究类，聚焦探索人工智能和大数据在新材料开发中的应用，围绕国家和自治区对稀土新材料的战略需求，协力打造新材料研发平台，公司以每年不低于3000万元的资金持续投入建设，目前实验室已全部开放投入使用。

相较“传统”实验室，“黑灯实验室”减少了对人力依赖和人为失误对数据的影响，形成了全程无人化、操作自动化、管理智能化的运行模式，让科研人员不再被繁琐实验准备工作束缚，能将更多精力投入核心研究问题上。

破解产业难题 快速成果转化

气化炉烧嘴使用周期短一直是制约气化炉长周期运行的公认难题，煤化工企业每季度就要停工停产进行更换，且价格昂贵，单个价值就近二百万元。

“鉴于烧嘴不耐烧的特性，我们添加了稀土镧铈的高温耐磨防腐涂料，使用寿命至少延长了30%，有效降低企业成本。”刘锐介绍，企业提供技术需求后，仅用短短9个月时间，就研发出高温耐磨防腐涂料防护的水煤浆气化炉烧嘴。这款新材料填补了国内高端耐高温涂料空白，为航空航天、化工、电力等行业金属材质设备及关键零部件提供了长时高效的防护，大幅延长设备服役寿命。

“黑灯实验室”以高通量筛选优势，通过自动化和高效的流程，让“样品”早日变成“产品”，为新材料和新反应发现带来了前所未有的效率。

“在以往实验中，人工实验成本、时间、实验次数总是受到限制，在我们这里都能轻松化解，快速解决企业在产业技术方面的难点堵点。”刘锐举例，实验室利用人工智能将大量序列进行分析，同时处理大量样品，研发效率约等于传统实验室百人博士研发团队的工作量，具有近1500次/天的实验通量，快速实现新研发和成果转化。

目前，该实验室在新材料领域取得了一系列原创性成果，并成功转化 4 个科技项目。特别是已经产业化的烃类防火、特种保温、防腐材料，被工信部纳入2023年煤化工新材料示范平台项目，国能煤化工等企业的采购订单纷至沓来。

瞄准一流标准 拓宽研究领域

筑得良“巢”在，引得“凤凰”来。

“通过承担和完成多个研究项目，团队积累了丰富项目管理经验，构建了一支结构合理、梯队完备的科研队伍，形成了一套行之有效的管理模式和规范流程。”刘锐表示，实验室核心团队聚集一批国内外优秀创新人才，包括中国工程院院士廖万青、北京航空航天大学教授刘宇宙等领军科学家和科研团队。公司团队研发人员大部分来自清华大学、北京大学、中国科学院、北航等国内外知名高校，覆盖新材料、化工等多个专业领域，有效保证实验室的高效运行。

“智能研发+制造业+科技服务业”的全产业链模式，加上高水平科研队伍，为多领域、跨学科带来了创新机遇，为行业发展提供了更多可能。

 前不久，深原科创研与四川大学华西医院合作实施“基于稀土上转换——多孔有机笼状分子的杀菌抗癌”项目，成功研发出一款抗真菌药物，填补国际现有肿瘤治疗手段的空白。截至目前，深原科创已与大全新能源、永和氟化工、东方希望、北方稀土、中远防务等15家企业建立了有效合作关系。

“创新在内蒙古，服务在全国，我们的目标是以自治区重点实验室建设为契机，进一步强化自身科技创新硬实力，充分发挥好自治区级科创平台的辐射带动作用，把实验室建成新材料领域关键核心技术研究的创新高地，把企业打造成为国内一流的新材料产业基地，为更多企业提供科技创新支持。”刘锐说。