在新能源、半导体产业关键材料的合成与开发上，人类以后可能要“靠边站”了。嘉庚创新实验室里，一间200平方米的实验室内空无一人，实验却不间断高效进行，效率是人工实验的数倍。
嘉庚实验室相关团队建设了一个面向新能源、新材料、半导体等战略性新兴产业关键材料的智能实验室，提供多领域科学智能解决方案。从材料合成到检验再到分析完善，不再需要人工参与，形成完全自动化智能化的闭环。以此为基础，嘉庚实验室孵化了厦门依华智慧科技有限公司（以下简称“依华智慧”）来推动相关技术走向产业化。日前，记者走访了依华智慧实验室。
实验室打破对人的依赖
这是一个专为机器人而设的实验室：合成系统里，6个实验同时进行，通道、操作台被设计成便于机器人操作的布局，物料传送机器人自如穿梭，机械臂有条不紊地操作着设备……
日前，记者在依华智慧实验室见到了前所未有的一幕，它是目前全国首个面向电化学能源材料的无人智慧研发实验室。不同于一般实验室“人＋设备”的繁忙景象，这个实验室平时看不见人，只需要一位工程师偶尔在中控台做控制与分析。
“你瞧见的只是无人的操作，但在背后，机器人做的远远不只是替代人工的实验室操作那么简单，而是形成了一个‘高通量合成—自动化表征—智能决策’的研发闭环。”依华智慧总经理张云鹏告诉记者，实验室合成一种材料后，需要像人类一样“体检”，再根据“体检报告”的性能指标，智能分析下一次如何更好地合成这个材料。
另一旁的中控台，则相当于整个实验室的“大脑”。所有做完的实验数据在这里汇总，再通过AI模型，分析判断下一次该进行什么样的实验。
这样的智慧实验室打破了在实验和决策过程中对人的依赖。通过AI先进技术，使机器人具备了人的观察力和灵活度，即便无人指导，也能自主判断进行检测。不光提升了速度，还减少了人工操作可能引起的误差。
“这是一次质的飞跃。”张云鹏说，这套基于AI、高通量、自动化的闭环材料智慧研发系统，不仅把开发材料这件事变成了类似于无人驾驶的“无人智能研发”模式，更极大地提高了效率。
智慧实验室内还打造了一套面向锂离子电池的科学智能研发系统，包括锂离子电池自动化组装及高通量测试两个模块。这是依华智慧与新能源头部企业合作，“企业出题、实验室解题”的一次探索。
“传统锂电池材料研发面临成本高、能量密度低、循环寿命短等挑战，AI的引入将为电池材料研发带来革命性的飞跃。”张云鹏介绍，实验室的智能研发系统涵盖了从锂离子电池自动化组装到高通量测试的全链条研发能力，实现锂离子电池的智能制备。
相较于人工组装锂离子电池，它更能精确控制不同材料配比，实现优于人工5倍的组装效率。
核心设备实现全国产化
这家成立于今年3月的年轻企业，上个月刚刚获得专业投资机构数千万元天使轮融资。
为什么这样的智慧实验室如此不凡？这里有一个关键的难点：懂化学的人，不一定懂自动化和AI；而懂自动化的人，又不太懂AI或者化学。但这一项目的负责人、嘉庚实验室副主任洪文晶教授将化学、自动化、AI等学科融合到一起，“从0到1”招聘机械、软件、电控等工程师，组建起一个跨学科的研发团队。
“首先得明确要研发什么材料，需要哪些研发设备，再让电控、机械和软件算法工程师将设想变成能够落地的方案。”张云鹏介绍，从团队的组建，到实验室的搭建，再到具体材料体系的研发闭环，研究团队用了两年多时间。
更重要的是，实验室要求所有核心仪器设备必须国产化，以此打造国产科学仪器的“生态圈”。一方面，研发团队依托厦门大学科学仪器的研究基础，自研了一系列智能化科学仪器设备，另一方面，他们要与多个国产厂商合作研发核磁、拉曼等多种谱学仪器，协调将设备开放接口给实验室。
“我们要为中国产业的技术创新解决真问题、真解决问题。”洪文晶说。作为一位化学化工与人工智能的交叉学科研究者，他带领二十多人的工程师研发团队从零做起，连接起化学、化工、材料、人工智能与科学仪器产业链，打造智慧研发创新生态。
能做出这样的科研成果，跨学科的交叉融合是重要的前提。“在嘉庚创新实验室方圆一公里之内，就能找到十几个不同学科的科研人员。”洪文晶说，跨学科合作为科研带来了更多趣味，也拓宽了科研工作者的视野。
更重要的是，依华智慧希望通过运用人工智能技术，解放更多科学家人力，推动材料领域的科学智能研发，培育发展新质生产力。“我们做的是一个通用型的AI实验室，就像乐高积木的组装，研究基于模块化的AI实验室，根据不同的需要去搭建。”张云鹏表示，作为智能研发系统和智慧实验室解决方案提供商，依华智慧将针对客户的研发需求，提供面向新能源、新材料、半导体等战略性产业关键材料的科学智能解决方案。
