人類有望定居火星? 中國AI化學家成功研發製氧催化劑

撰文:林芷瑩
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近日,中國科學技術大學羅毅、江俊、尚偉偉教授團隊與深空探測實驗室張哲研究員等合作,運用智能機械人「機器化學家」,採用火星隕石成功研製出新型催化劑,為利用火星上的水製備氧氣提供高效率、低能耗的解決方案,探索出一條在地球外星系就地取材研製化學品的新路。
11月13日,國際知名學術期刊《自然·合成》(Nature Synthesis)發表了研究成果。

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

火星大氣中的含氧量極低,無法滿足人類生存。近年來,國際科學界發現火星上存在大量的水,在火星上利用太陽能發電,再用電從水中解析出氧氣,成為可行的技術方案之一。

不過,「電解水」需要使用催化劑來解決製氧速度慢、能耗高等問題,從地球運送的成本非常高昂。因此,能否在火星上就地取材研製催化劑成為關鍵技術問題。此外,低溫、低氣壓、高輻射的火星環境,對人類登陸後「就地研發」非常不利。

11月10日,中科大科研團隊與工作中的「機器化學家」。(新華社)

針對上述問題,中科大和深空探測實驗室科研人員合作,利用自主研發的「機器化學家」,從火星隕石中分析並提取成分,研製出一種新型製氧催化劑。

本次研製出的催化劑,根據火星隕石的多種化學成分,一共有376萬多種可能的組合配方,若靠人類的科研團隊一一實驗驗證,需要花費超過2000年。

「機器化學家」研製催化劑全流程示意圖。(中科大)

中科大研製的機器化學家「小來」,學習了5萬多篇相關的化學論文,用「智能大腦」思考並設計出一個基礎配方,然後做實驗並根據結果不斷調整配比,用6周時間便找到最佳配方。

中科大合肥微尺度物質科學國家研究中心主任羅毅介紹,這項研究成功驗證人工智能可以自動研製新材料,有望為人類在遠離地球的星球上製備氧氣、建造基地、生產食物等作出貢獻,並利用火星資源研製出更多化學品,助人類進一步探索太陽系深處。