中国科学院大连化学物理研究所与沈阳自动化研究所的科研人员携手,在高端科研仪器领域实现重大创新,成功研制出全球首台具备全流程自主运行能力的智能透射电子显微镜——“原眼一号”。这一突破标志着微观世界研究装备正式迈入人工智能时代,为材料科学、能源化工及生命科学等领域的研究提供了全新工具。
作为探索物质微观结构的核心设备,透射电子显微镜(TEM)长期依赖人工操作。传统设备在样品传递、成像调节、数据分析等环节存在效率低下、结果主观性强等问题,难以满足现代科研对大规模定量数据的需求。科研团队针对这些痛点,历时多年攻关,开发出“全自主感知—解析—操控”智能算法体系,并攻克了高真空环境下的样品自动传递、电子光学系统自主调校、纳米级定位精度控制等五项关键技术。
“原眼一号”实现了从样品装载到数据输出的全链条智能化。在催化剂结构分析实验中,该设备单日可完成200个样品的检测,采集5000张高分辨率图像,并对50万个颗粒进行尺寸、分散度及晶体构型的精准统计。其图像采集速度较传统设备提升56倍,数据分析效率达到人工操作的300倍。研究团队透露,该设备运行两周积累的数据量,相当于传统设备一年的工作量。
这项创新不仅解决了透射电镜领域近百年的操作瓶颈,更开创了“AI+科研仪器”的新模式。通过机器学习与实时反馈机制,设备能够自主优化实验参数,在保证数据可靠性的同时大幅降低人为误差。其生成的标准化分析报告可直接用于材料性能评估与工艺优化,为工业界提供关键技术支撑。
目前,“原眼一号”已在多个国家级科研平台投入应用。研究人员表示,该设备的智能化架构具有可扩展性,未来通过升级算法模块,可适配更多类型的显微分析任务。这一成果为高端科研装备的自主化发展提供了重要范本,有望推动微观研究领域进入高通量、精准化的新阶段。











