克日，，，，，j9九游会质料基因组工程研究院孙强教授课题组使用人工智能驱动实现单分子标准外貌化学反映方面取得新希望，，，，，相关效果以“Deep learning drives autonomous molecular reactions with single-bond selectivity in tetra-brominated porphyrins on Au(111)”为题揭晓于《Nature Communications》期刊。。。
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扫描隧道显微镜（STM）能够在原子标准对单个分子举行成像与操控，，，，，是研究外貌反映与修建纳米结构的主要工具。。。
。。但古板STM反映操控高度依赖履历富厚的实验职员，，，，，需要重复手动调解针尖位置、电压和电流等参数，，，，，效率和可重复性受到限制。。。
。。针对这一问题，，，，，研究团队将盘算机视觉与强化学习等AI要领连系，，，，，构建了一套能够自主执行分子反映的STM自动化系统。。。
。。系统首先通过大规模扫描与目的检测算法自动寻找单个分子位置
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；随后使用图像支解和要害点识别算法判断分子的取向与各化学键状态
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；在此基础上，，，，，由强化学习智能体凭证实时反馈自主选择针尖位置及操作参数，，，，，执行单化学键的反映操控。。。
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研究以沉积在Au(111)外貌上的四溴取代卟啉分子（TPP）为模子系统，，，，，实现了对单个C–Br键的选择性逐步断裂。。。
。。通过训练后的战略，，，，，系统可以凭证预设顺序自动完成多步反映路径控制，，，，，包括差别构型（如邻位、对位等）的中心体制备，，，，，整个历程无需人工逐步干预。。。
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AI驱动的自主单键选择性反映系统示意图

实验效果批注，，，，，系统能够在连续运行中一直凭证针尖状态转变自我调解操作战略，，，，，在多轮实验后自动收敛到合适的针尖位置和电压区间，，，，，实现稳固的单键反映概率。。。
。。验证了其在多步、可编程单分子反映中的可行性。。。
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本研究由j9九游会质料基因组工程研究院自力完成，，，，，孙强教授为唯一通讯作者，，，，，第一作者为朱志文博士。。。
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。。未来，，，，，该自动化框架有望用于更重大分子系统与多类型反映的自主探索，，，，，推动单分子标准下的可控修建与功效设计。。。
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课题组网站：https://www.qiangsungroup.cn

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-69080-1