科技日报记者 张梦然

瑞典哥德堡年夜学及查尔姆斯理工年夜学研究团队于人工智能（AI）运用方面取患上新结果，教会一款名为SmartTrap的AI体系利用光学镊子，从而让光镊实现了全主动运行。这一结果有望年夜幅晋升微不雅粒子阐发的效率，将科研职员从繁琐的手动操作中解放出来。相干结果发表在最新一期《天然·要领》杂志。

光镊是一种使用高度聚焦的激光束来操控微小物体的技能，其操尴尬刁难象包括单个DNA份子、活细胞以和其他直径远小在发丝的微不雅粒子。这项技能于2018年为科学家亚瑟·阿什金博得了诺贝尔物理学奖。它能帮忙科学家不雅察份子马达怎样为细胞提供能量、DNA怎样举行复制与修复，以和疟疾及镰状细胞血虚症等疾病怎样影响红细胞功效。

然而，传统的光镊操作门坎极高，必需由颠末专业练习的研究职员全程监控并作出决议计划。这致使试验通量低下、耗时漫长，且差别研究者之间轻易孕育发生操作差异。SmartTrap的呈现转变了这一场合排场。该体系交融了图象阐发、及时深度进修、定制电子硬件、周详流体节制以和关闭情况内的反馈机制，实现了彻底自立的运行流程。它可以或许自行捕捉颗粒，以纳米级的精度于三维空间中对于其举行定位，完成丈量，并于试验竣事后主动装载新的样本，开启下一轮试验。

研究团队对于这套AI平台举行了多项严酷验证。成果显示，SmartTrap每一小时可对于数以百计的粒子举行分类及特征描写。于生物物理学范畴难度极高的单份子DNA拉伸试验中，该体系每一小时能完成10—15次试验。此外，它还有乐成丈量了红细胞的机械刚度，并绘制了差别盐浓度下粒子间的纳米级静电力求谱。

比拟之下，由人类操作员来完成一样使命，所需时间凡是是AI的十倍甚至百倍，并且操作员还有碰面临疲惫及留意力降落的问题。研究卖力人乔瓦尼·沃尔佩暗示，测试注解，AI于各项使命中的体现不仅与经验富厚的操作员八两半斤，甚至于部门环节更为精彩。

SmartTrap基在开源软件开发，研究团队但愿它能成为行业内同享的平台。跟着智能化显微镜技能日趋成熟，近似SmartTrap如许的AI平台有望像主动化技能转变制造业那样，完全改造将来的试验室事情模式。

总编纂圈点

这可能又是一次科研出产力革命。光镊可以“夹住”单个微粒做各类试验，不外，它的操作门坎过高，每一次试验都患上有一个练习有素的科研职员全程于场调控。这次，SmartTrap把“教员傅的手艺”学成为了算法，光镊有了一个永不倦怠且伎俩不变的呆板人操作员，光镊操作如许的邃密试验成为了范围化数据收罗，试验室甚至可以像工场流水线同样连续运转。新的技能，把科研职员从“苦力活”中解放出来，让他们把时间精神花到更有价值的工作上。

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