人类有望定居火星? 中国AI化学家成功研发制氧催化剂

撰文: 林芷莹
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近日,中国科学技术大学罗毅、江俊、尚伟伟教授团队与深空探测实验室张哲研究员等合作,运用智能机械人“机器化学家”,采用火星陨石成功研制出新型催化剂,为利用火星上的水制备氧气提供高效率、低能耗的解决方案,探索出一条在地球外星系就地取材研制化学品的新路。
11月13日,国际知名学术期刊《自然·合成》(Nature Synthesis)发表了研究成果。

研究成果:Automated synthesis of oxygen-producing catalysts from Martian meteorites by a robotic AI chemist

火星大气中的含氧量极低,无法满足人类生存。近年来,国际科学界发现火星上存在大量的水,在火星上利用太阳能发电,再用电从水中解析出氧气,成为可行的技术方案之一。

不过,“电解水”需要使用催化剂来解决制氧速度慢、能耗高等问题,从地球运送的成本非常高昂。因此,能否在火星上就地取材研制催化剂成为关键技术问题。此外,低温、低气压、高辐射的火星环境,对人类登陆后“就地研发”非常不利。

11月10日,中科大科研团队与工作中的“机器化学家”。(新华社)

针对上述问题,中科大和深空探测实验室科研人员合作,利用自主研发的“机器化学家”,从火星陨石中分析并提取成分,研制出一种新型制氧催化剂。

本次研制出的催化剂,根据火星陨石的多种化学成分,一共有376万多种可能的组合配方,若靠人类的科研团队一一实验验证,需要花费超过2000年。

“机器化学家”研制催化剂全流程示意图。(中科大)

中科大研制的机器化学家“小来”,学习了5万多篇相关的化学论文,用“智能大脑”思考并设计出一个基础配方,然后做实验并根据结果不断调整配比,用6周时间便找到最佳配方。

中科大合肥微尺度物质科学国家研究中心主任罗毅介绍,这项研究成功验证人工智能可以自动研制新材料,有望为人类在远离地球的星球上制备氧气、建造基地、生产食物等作出贡献,并利用火星资源研制出更多化学品,助人类进一步探索太阳系深处。