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AI智能体“元素之爪”发现新型超导体,开启科学发现新纪元

AI在超导体发现中领跑

几十年来,寻找新型超导材料一直是一个缓慢而艰苦的试错过程。但这种情况正在改变。7月3日,来自阿里巴巴达摩院、中国人民大学和中国科学院大学的一个团队发布了元素之爪——世界上第一个专门用于寻找超导体的AI智能体。

可以把它想象成一个不知疲倦、超级聪明的研究助手,它从不睡觉。元素之爪不依赖人类直觉,而是利用一个包含1.25亿个分子和晶体结构的庞大数据库。它由一个100亿参数的原子基础模型Elements驱动,该模型能够以惊人的准确性预测材料的超导潜力——AUC得分0.996,临界温度误差仅在1开尔文以内。

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从数据到发现只需数小时

元素之爪真正革命性之处在于它能像人类科学家一样工作——但速度更快。它可以阅读科学文献,评估材料是否可合成,设计实验,甚至从自己的发现中学习。在最近的一次测试中,该AI筛选了240万个晶体结构,并识别出6.8万个有希望的候选材料——全部在28个GPU小时内完成。这项工作如果由人类研究人员来做,需要数年时间。

该团队已经合成并验证了四种新型超导体,包括HfZrRe4(由AI从头设计),以及通过纠正和重新分析现有数据库发现的其他三种:Hf21Re25、Zr4VRe7和Zr3ScRe8。它们的临界温度最高可达6.5K。

材料科学的新蓝图

“这些结果显示了AI智能体在材料发现中的巨大潜力,”达摩院科学智能负责人Rong Yu说。为了加速该领域的发展,团队已发布了包含240万个稳定晶体的完整数据集。

中国人民大学高瓴人工智能学院的黄文炳教授补充说,这一框架可重复用于其他关键材料,如固态电池电解质、多相催化剂和热电材料。“它开启了科学发现的新篇章,”他说。

关键点

  • 元素之爪是首个专为超导材料发现设计的AI智能体。
  • 它在28个GPU小时内从240万个结构中筛选出6.8万个候选材料。
  • 已合成四种新型超导体,临界温度最高达6.5K。
  • 该AI使用一个100亿参数的原子模型,预测精度接近完美。
  • 团队已发布完整数据集以促进进一步研究。