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現(xiàn)在，我們正站在化學(xué)研究領(lǐng)域的技術(shù)革新門檻上——一個(gè)以云合成無人實(shí)驗(yàn)室為技術(shù)基礎(chǔ)，以云端實(shí)驗(yàn)服務(wù)為運(yùn)營模式的云合成公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)引領(lǐng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)新紀(jì)元，挑戰(zhàn)并重新定義傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ健?/strong>

隨著人工智能技術(shù)的高速發(fā)展，科學(xué)家在改變傳統(tǒng)化學(xué)研究方式上進(jìn)行了大量的創(chuàng)新與嘗試，如逆合成、分子發(fā)現(xiàn)、微量實(shí)驗(yàn)裝置、高通量實(shí)驗(yàn)裝置等，但真正實(shí)現(xiàn)能適應(yīng)一般有機(jī)合成小量級的全流程自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)仍然處于探索階段。國內(nèi)也有團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行該領(lǐng)域的研究和嘗試，如利用輪車和機(jī)械臂模仿人手、腳動(dòng)作的方式代替人操作化學(xué)實(shí)驗(yàn)，或?qū)?shí)驗(yàn)器材簡單拼裝用以完成特定實(shí)驗(yàn)，但都沒有真正實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方式的根本改變，并且在自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)裝置與有機(jī)合成工藝的指令交互方面均沒有突破，還存在反應(yīng)類型適應(yīng)范圍小，難以規(guī)模化，全流程運(yùn)行效率低等問題。

云合成（北京）智能科技有限公司歷時(shí)兩年，成功地發(fā)明了“云合成無人實(shí)驗(yàn)室”技術(shù)（簡稱‘云合成’）。它包含云合成無人實(shí)驗(yàn)裝置、云合成智能交互系統(tǒng)、云合成AI支撐系統(tǒng)三個(gè)主要組成部分，融合了人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、高柔性自控技術(shù)和信息技術(shù)，適用于一般有機(jī)合成的全流程自動(dòng)化小量實(shí)驗(yàn)裝置，配套全新的研發(fā)輔助軟件平臺(tái)系統(tǒng)，覆蓋化學(xué)研究設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)執(zhí)行的全流程，可自動(dòng)完成主反應(yīng)及后處理的完整實(shí)驗(yàn)過程，解決了合成實(shí)驗(yàn)工藝與自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)裝置指令的自動(dòng)翻譯交互，讓不懂編程的化學(xué)科學(xué)家以化學(xué)語言的描述方式直接控制無人實(shí)驗(yàn)裝置完成實(shí)驗(yàn)操作，提供全量結(jié)構(gòu)化的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（包括視頻、參數(shù)、質(zhì)檢數(shù)據(jù)等），方便進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的深度再利用，并創(chuàng)新了全新的云端化學(xué)實(shí)驗(yàn)服務(wù)模式。它在智能化賦能、信息化突破和自動(dòng)化創(chuàng)新方面的成功，打破了傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方式，實(shí)現(xiàn)了高安全、低成本、高智能的化學(xué)實(shí)驗(yàn)新模式。

云合成發(fā)明的無人實(shí)驗(yàn)裝置是一套應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)及數(shù)據(jù)分析的高度集成系統(tǒng)，通過先進(jìn)的自動(dòng)化硬件與智能軟件、智能控制的融合，能在完全無人操作的環(huán)境下，自動(dòng)執(zhí)行包括主反應(yīng)及其后處理在內(nèi)的全套化學(xué)實(shí)驗(yàn)流程。從加料、溫控、取樣到產(chǎn)物分離與純化，每一步驟均由智能軟件和人工智能技術(shù)指導(dǎo)下的精密設(shè)備精準(zhǔn)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)無氧實(shí)驗(yàn)環(huán)境，提供化學(xué)實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)安全，能大幅提高實(shí)驗(yàn)的效率、準(zhǔn)確性、一致性與安全性，為化學(xué)研究領(lǐng)域帶來創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)操作模式。

云合成智能主反應(yīng)裝置是一種適應(yīng)100ml-2.25L主反應(yīng)體系的有機(jī)合成高柔性無人實(shí)驗(yàn)裝置，主反應(yīng)裝置包括了自動(dòng)投料、控溫、攪拌、除水、冷凝回流、進(jìn)氣、抽真空、取樣、在線質(zhì)檢、系統(tǒng)清洗等的全功能設(shè)計(jì)，其中也應(yīng)用了智能分水、智能分液、自動(dòng)化取樣送樣、自動(dòng)化物料轉(zhuǎn)移等智能化手段，實(shí)現(xiàn)了完全的無人操作。

云合成智能后處理裝置是一種有機(jī)反應(yīng)物的多個(gè)純化過程任意組合的無人實(shí)驗(yàn)裝置，后處理裝置通過智能化和自動(dòng)化技術(shù)，根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)需求，對不同的后處理方法進(jìn)行靈活分配和組合，完成化學(xué)反應(yīng)的淬滅、萃取、水洗、分液、吸附、干燥、過濾、過柱、打漿、濃縮、溶解、重結(jié)晶等后處理過程。

一邊是實(shí)驗(yàn)方案、合成工藝，一邊是實(shí)驗(yàn)裝置，怎么讓實(shí)驗(yàn)裝置按照實(shí)驗(yàn)方案做實(shí)驗(yàn)，這也是有機(jī)合成科學(xué)家和自控專家都在力圖攻克的難題。自控專家這一側(cè)，近年來發(fā)展上位機(jī)軟件搭建了一些軟件或工具，為系統(tǒng)自控指令組態(tài)提供方便，即便如此，在面對復(fù)雜多變的化學(xué)合成工藝，仍然不能脫離人工編程的方式，無法實(shí)現(xiàn)“方便、快速”的要求。有機(jī)合成科學(xué)家這一側(cè)，仍然在使用自然語言陳述型的非結(jié)構(gòu)化合成工藝和實(shí)驗(yàn)方案，無法直接控制或應(yīng)用于自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)設(shè)備。云合成就是攻克了實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)裝置快速交互這樣一個(gè)難題。

為了解決“實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)裝置”快速交互這樣一個(gè)難題，云合成發(fā)明了“一種有機(jī)合成過程多層結(jié)構(gòu)化表達(dá)、信息數(shù)據(jù)邏輯編輯與組態(tài)式交互界面相結(jié)合的化學(xué)實(shí)驗(yàn)工藝結(jié)構(gòu)化表達(dá)方法”，使之能夠應(yīng)用于有機(jī)合成的研發(fā)、生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域，其中這項(xiàng)發(fā)明應(yīng)用于有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)方案編制軟件和自動(dòng)控制組態(tài)軟件，使得云合成智能交互系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了科學(xué)家實(shí)驗(yàn)方案自動(dòng)編譯為無人實(shí)驗(yàn)裝備自控指令。

云合成智能交互系統(tǒng)是云合成無人實(shí)驗(yàn)室與科學(xué)家之間的交流門戶，利用人工智能技術(shù)，幫助科學(xué)家輕松進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、監(jiān)控實(shí)驗(yàn)進(jìn)展并取得實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確保實(shí)驗(yàn)流程的高度透明和操作便捷。 

云合成打通了科學(xué)家只負(fù)責(zé)編制實(shí)驗(yàn)方案、云合成來完成實(shí)驗(yàn)的全部環(huán)節(jié)。這個(gè)成果已經(jīng)完成了包括Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)、Wittig反應(yīng)、縮合反應(yīng)、酯化反應(yīng)、加成反應(yīng)、酯化加成反應(yīng)等八個(gè)類型的典型有機(jī)合成反應(yīng)的測試。

云合成（北京）智能科技有限公司即將建設(shè)云合成運(yùn)營驗(yàn)證中心，云合成公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)自營中心，為各類企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)全面提供有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)服務(wù)。同時(shí)，云合成也積極探索與各有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)相關(guān)的院校、研究機(jī)構(gòu)、研發(fā)企業(yè)和生產(chǎn)企業(yè)合作，共同打造云合成公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)專業(yè)合作中心，進(jìn)一步豐富合作模式，實(shí)現(xiàn)日均萬個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/span>

云合成（北京）智能科技有限公司也將在有機(jī)合成工業(yè)智能軟件領(lǐng)域、智能工廠領(lǐng)域持續(xù)發(fā)展，為AI落地有機(jī)合成領(lǐng)域提供信息化、自動(dòng)化支撐。因此，我們愿意建立起一個(gè)開放的有機(jī)合成人工智能開發(fā)體系，海納百川、融域智慧，共同邁向化學(xué)研發(fā)新紀(jì)元。歡迎人工智能、有機(jī)合成等領(lǐng)域的組織和專家加入云合成家族的研發(fā)合作和商務(wù)合作，共迎有機(jī)合成AI時(shí)代的到來。

云合成無人實(shí)驗(yàn)室及云合成公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)將于2024年6月18日在上海浦東嘉里酒店浦東廳召開聯(lián)合發(fā)布會(huì)及晚宴，并于6月19日至6月21日在第二十二屆世界制藥原料中國展（CPHI）E2D48展出。期待您的光臨，共襄盛舉。