据4月28日《自然·材料》杂志报道,美国哥伦比亚大学工程学院团队创建了一种机器学习算法,可以通过观察纳米晶体产生的图案来推断材料的原子结构。该成果破解了困扰材料科学界一个世纪的纳米晶体结构解析难题,有望加速新药研发、清洁能源材料开发及文化遗产研究。
晶体学是理解几乎所有材料特性的最有效方法。然而,传统方法仅适用于毫米级完美晶体,面对由微小颗粒组成的粉末状纳米晶体时,现有技术仅能获得模糊的原子排列信息,导致诸多关键材料研究陷入停滞。
此次,研究团队利用4万个已知原子结构对一个生成式人工智能(AI)模型进行了训练,从而开发出一个能够从“失真数据”中还原原子结构的智能系统。
具体而言,团队创建了一个包含4万个晶体结构的数据集,并将原子位置打乱,使其看起来像是随机排列的。随后,他们训练了一个深度神经网络,将这些几乎随机排列的原子与其对应的X射线衍射图案联系起来。该网络利用这些观测结果对晶体进行重建。最后,他们让AI生成的晶体经历一个名为“里特维尔德精修”的过程,即根据衍射图案,将晶体“微调”到接近最优状态。
尽管该算法的早期版本表现不佳,但最终它学会了比预期有效得多的晶体重建方法。该算法能够从各种形状的纳米级晶体中确定原子结构,包括之前实验难以表征的样本。
团队表示,这个AI模型也学会了自然界所允许的原子排列模式。这种模式识别能力预示着蛋白质结构预测、药物分子设计等领域将迎来范式转变。
据4月28日《自然·材料》杂志报道,美国哥伦比亚大学工程学院团队创建了一种机器学习算法,可以通过观察纳米晶体产生的图案来推断材料的原子结构。该成果破解了困扰材料科学界一个世纪的纳米晶体结构解析难题,有望加速新药研发、清洁能源材料开发及文化遗产研究。
晶体学是理解几乎所有材料特性的最有效方法。然而,传统方法仅适用于毫米级完美晶体,面对由微小颗粒组成的粉末状纳米晶体时,现有技术仅能获得模糊的原子排列信息,导致诸多关键材料研究陷入停滞。
此次,研究团队利用4万个已知原子结构对一个生成式人工智能(AI)模型进行了训练,从而开发出一个能够从“失真数据”中还原原子结构的智能系统。
具体而言,团队创建了一个包含4万个晶体结构的数据集,并将原子位置打乱,使其看起来像是随机排列的。随后,他们训练了一个深度神经网络,将这些几乎随机排列的原子与其对应的X射线衍射图案联系起来。该网络利用这些观测结果对晶体进行重建。最后,他们让AI生成的晶体经历一个名为“里特维尔德精修”的过程,即根据衍射图案,将晶体“微调”到接近最优状态。
尽管该算法的早期版本表现不佳,但最终它学会了比预期有效得多的晶体重建方法。该算法能够从各种形状的纳米级晶体中确定原子结构,包括之前实验难以表征的样本。
团队表示,这个AI模型也学会了自然界所允许的原子排列模式。这种模式识别能力预示着蛋白质结构预测、药物分子设计等领域将迎来范式转变。
据英国《自然》杂志网站19日报道,美国华盛顿大学科学家首次使用生成式人工智能(AI)工具,帮助他们制造全新抗体。研究团队表示,AI设计抗体或能更好靶向一些很难被攻击的药物标靶,但这些抗体距离临床 3月21日是世界睡眠日,中国主题为“健康睡眠 人人共享”。近日发布的《2023年中国居民睡眠白皮书》显示,我国居民平均睡眠时长6.75小时,平均在零点后入睡,夜间睡眠时长普遍偏短。你是否有睡眠困扰 记者3月21日从安徽农业大学获悉,该校生命科学学院韩毅教授课题组与国内外专家合作,发现了植物避盐性的关键基因。该研究对于提高植物耐盐性,帮助盐碱地下的农作物稳产具有重要理论指导意义。相 “截至2023年底,与2018年同期相比,京津冀治理区浅层地下水位平均回升2.59米,深层承压水水位平均回升7.06米。”3月22日世界水日到来之际,水利部水资源管理司副司长张鸿星21日接受科技日报记者采 3月23日消息,vivo即将于3月26日发布vivo X Fold3系列折叠屏电话,其中包含vivo X Fold3和vivo X Fold3 Pro两款新品。据悉,vivo X Fold3采用了首发的碳纤维龙骨铰链,重量仅为219克,厚度为4.65毫米。相 据英国《每日电讯报》网站3月18日报道,根据英国政府的新航空计划,首批电动飞行出租车将于2026年试飞。周一发布的《“飞行未来”行动计划》为飞行出租车在2030年广泛使用铺平道路。尽管在最初 。本文链接:机器学习算法可解析纳米晶体结构http://www.sushuapos.com/show-2-12205-0.html
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