人工智能与化学研究的深度融合——第四范式的应用与化学家的进化

摘要

人工智能技术的迅猛发展及自动化技术的应用，在化学研究领域引起了研究范式的变化。以高通量技术提供的海量数据为基础的第四范式型科研逐渐在预测、合成、分析等领域投入应用。数字化虚拟实验、高通量筛选、智能识别分析等新型科研方式的运用与自动化实验室的构建，可以有效降低研究的时间与经济成本，显著提升研究效率。第四范式在化学研究领域的应用，引发了化学家从化学劳工向“创新领导者”角色的进化。本文以化学反应预测、化学合成、分析化学等为例，详细阐述第四范式型科研在化学研究领域的应用模式，分析了在该模式下化学家任务与角色的转变，并对时代背景下高等化学教育中AI赋能的教学改革、新型化学家的培养所面临的挑战等问题进行了思考。

关键词

高通量技术 / 人工智能 / 第四范式 / 化学家角色转变 / 创新领导者

基金资助

2024年上海交通大学“AI+专业”改革项目; 2025年上海交通大学本科人工智能赋能（AI+）课程建设项目