AI与科学仪器融合迈入重要转折点

高端科学仪器被视为国家科技的基石，“人工智能（AI）+”正在引领这些设备迈向更智能、更精确的新时代。在4月23日至24日举行的第十九届中国科学仪器发展年会上，与会专家和科研人员重点讨论了科学仪器智能化的强烈需求。

中国科学院院士、清华大学化学系教授李景虹在会议上谈到，以往科学实验多依靠手工操作，常常效率不高、误差较大，甚至导致数据无法共享。现在，借助于机器人平台，复杂的计算和实验流程可以自动完成，极大提升了数据采集的效率和准确度，也推动了大规模的数据整合。各科研平台正在加速构建AI赋能的科技基础设施，比如机器人实验室的设计与应用，显著提高了新材料发现和反应合成等研究效率。

“AI与科学仪器的结合，正处在从概念到大规模实际应用的转折点。”来自主办方之一北京信立方科技发展股份有限公司的董事长唐海霞表示，如今“AI4S”（人工智能助力科学）正驱动科学研究全面向数据化转型，科学仪器作为数据采集的关键，其价值和战略地位明显上升。

拓展科研极限与边界

“人工智能正在改变传统的科学研究方式。”李景虹指出，过去实验常采取固定范式，控制变量测量结果，虽能分析具体关系，难以完整还原自然界真实情景。

AI不仅能够迅速整理海量文献，智能解析复杂数据，还能在理论大数据基础上构建灵活的训练模型。此外，AI可以自动筛选材料和药物，批量开展实验并高效处理数据，极大提升实验的质和量。

李景虹介绍，将理论研究与实验互相结合，AI能不断优化并形成兼具理论与实证的研究模型，解决了以往科学探索周期长、试错成本高的问题。例如，中国科学技术大学通过开发软硬件一体化的科学仪器，把移动机器人、自动化实验系统和科学数据库整合，一套智能化的“机器化学家”系统将复杂材料的研发周期大幅缩短，从过去所需的数月变为仅需五周。

AI和科学仪器的结合，让研究人员能在分子、生命等多个层面，系统深入地探索科学难题。在分析化学、医药开发、新材料等领域，智能化仪器助力科研更加精准和高效，已经成为推动创新、提升效率的新引擎。

加强高端仪器自主研发

“AI的强大处理能力，让AI结合科学仪器、检验检测设备成为科研数据增长的重要动力。”唐海霞说，AI已广泛渗透到数据采集、分析和决策等流程，科学仪器也由传统测量工具转型为智能数据分析平台，在自动化实验、高通量检测等领域实现快速应用。

“AI+”为科学仪器带来了全新发展空间。据唐海霞介绍，平台数据显示，国产替代进程加快的同时，质谱、光谱、色谱等设备越来越多地配备AI辅助分析功能。随着这种趋势发展，仪器的核心部件也由配套角色转向功能中枢，更需突破关键瓶颈，加速国产化步伐。

唐海霞同时提到，科学仪器的研发一般需要8至15年，且涉及周期长、小批量生产、多品种和高技术门槛等问题，单靠科研团队或企业难以顺利实现从实验室到市场的转化。目前，科学仪器和检验检测设备已成为推动新质生产力发展的重要环节，信立方旗下相关平台也将积极发挥“产业加速器”作用。

为提升高端科学仪器的自主创新能力，去年5月，《北京高端科学仪器创新发展行动计划（2025—2027年）》正式实施，旨在让国产科学仪器成为解决基础科研难题的重要工具，协同引入基金、科研院所、孵化平台和科技园区，加快科技成果的实际转化。相关负责人表示，目前北京已经形成“北中试、南孵化”的创新格局，为基础创新成果在集聚区落地应用奠定了良好基础。更多信息可在舆情网了解。