今天一个消息把人震撼到了！说微软和一家美国国家实验室合作，利用人工智能在80个小时内对3200万种材料进行了筛选，从中找出了18种潜在的新电池材料，包括固态电解质，而且还没有用到量子计算，是不是令人瞠目结舌？科学家们也是如获至宝，目前已开始合成这些材料，紧锣密鼓地进行测试，希望能开发出令人兴奋的新的电池材料。
但这还只是这个消息表面传达的信息，如果你理解了背后的逻辑，你可能会更为吃惊，因为这很可能预示着即将到来的人类科技树爆发，很可能是你完全无法想象的凶猛！
这个消息背后隐藏的信息是说人工智能实际找到的不是18种，而是23种电池材料，其中有5种是已知的，也就是说是人类通过科学研究已经发现了的，你想到背后的逻辑没有？那么多科学家那么多年的研究，那么多经费的投入，才找到了5种确定的电池材料，而人工智能在80个小时内，几乎不费吹灰之力就从3200万种中找到了23种，如果测试结果表明那18种都是可用的，那么这套系统用于类似的其他筛选，将可能对人类科技发展产生多大的影响？你能想象吗？
这套系统就是今年新推出的Azure量子元素，微软未来探索微观世界的大杀器，是微软专为加速科学发现而构建的云服务。它利用高性能计算、人工智能和量子计算的最新技术，帮助科学家们通过Copilot 等工具来设计、编码和呈现分子模型，模拟和预测化学及材料科学方面的问题。
通俗来说，就是这套系统要利用量子计算机的优势，从分子层面模拟化学反应的发生，来找到我们解决各种问题所需的各种新材料。但现在量子计算机还没有诞生，所以这套系统是通过高性能计算和人工智能来模拟的，即使如此，也发挥出了强大的力量，取得了不可思议的效果。
那么效果究竟有多好呢？微软自己的说法是，使用这套系统寻找材料的客户，有的已经把获得结果的时间从6个月缩短到了一周，有的把同时筛选的候选材料从几千个扩展到了几千万个，还有的把化学模拟速度提高了50万倍，相当于把一年的研究时间压缩到了1分钟。此前在推特上，微软CEO还声称，要把未来250年的化学和材料科学压缩到未来25年完成，这是要在25年内让人类长生不老的节奏啊，你们说是不是这个逻辑？
原则上来说，我们的身体就是一个极为精细的利用化学能的机器，因为各种部件的磨损和老化，所以最终会死去，但如果能找到各种对症的化合物，当然可以彻底解决机器的磨损和老化问题。
微软这次合作的是美国太平洋西北国家实验室(PNNL)。
以前要找到新的电池材料，科学家们需要去翻纷繁复杂的论文，寻找各种候选材料组合研究，然后进行实验筛选，绝大多数时候都是徒劳无功失败的，所以有人说所谓的材料科学就是碰运气，碰上了你可能就诺贝尔，碰不上你就只能坟头草三尺高。最让人无语的，是这些失败绝大多数时候都不会出现在论文中，这就导致大家一次又一次地去重复失败的筛选，浪费时间精力和金钱。
这次PNNL的研究人员和微软合作，根据需要开发的新电池性能，用人工智能列出了3200万种可能的材料，然后通过算法过滤去掉了化学不稳定的，先把名单减少到50万种，后来又缩小到800种。之后利用人工智能和高性能计算相结合，对这些材料进行分子动力学计算，模拟原子在材料内的运动，对候选材料的能量状态进行更精确的分析，再次将名单缩小到150种。最后利用高性能计算对材料的可用性和成本进行评估，最终筛选出了23种材料，整个过程一共耗时80个小时。
科学家们惊喜地发现，其中有一种材料是一种固态电解质，比现在所用的材料更稳定更具成本效益，而它可能是因为含有钠和锂，此前被无情地忽略了，因为通常认为这种组合对电池有害。但这次的筛选却发现，这两者似乎可以互相帮助，反而会减少70%的锂用量，所以会带来成本上的巨大优势。目前科学家们已经合成了这18种材料，并开始对它们进行测试。
测试的结果暂时我还不知道，但这不是重点，重点是人工智能可能确实能大大加速科学的进步。此前科学家们一直认为，只要开发出数百个真正可用量子比特的计算机，就可以模拟青霉素分子的复杂结构，几千个就可以破解目前所有的加密数据。现在即使还不能用量子计算机来模拟，但已经通过算法和人工智能实现了有实用意义的筛选，最关键的是，速度还如此之快，真的是完全难以想象。
而IBM和哈佛大学等机构，已经在通用量子计算机制造上取得了一个又一个突破，量子计算机最终可能会在10年内诞生。微软也在2022年声称，实现了通向量子计算机的第一个里程碑：创造和控制马约拉纳准粒子，这种粒子被认为可以让他们设计出可靠的逻辑量子比特，从而打造真正的超级量子计算机。
Azure量子元素可能就是在这个背景下诞生的，最终目的是利用人工智能——它可以理解人类语言，量子超级计算机——它可以理解大自然的基础语言——化学，两者结合起来，就可以实现量子化学，以前所未有的规模、速度和精度在微观世界模拟分析化学过程，从而带来化学和材料科学的巨大进步。所以整个系统，我们不妨理解为量子人工智能，好吧，似乎和人类没有什么关系了，你是不是已经隐隐约约觉得有些脊背发冷了？
比如利用AI筛选开发药物就已经是较为普遍的现象，并且已有多个成功的案例。像是新冠疫情期间的神药，辉瑞的Paxlovid就是在超级计算机的AI算法下帮助开发的。加拿大多伦多大学今年利用一个人工智能药物发现平台，发现了一个新的肝细胞癌靶点，并在30天内就开发出一种潜在的治疗药物。根据英国AI制药公司Exscientia的数据，AI可以将药物开发时间从以前的平均4年半，减少到大约13.7个月，整整缩短了四分之三！
然而巨大的力量也意味着巨大的风险，比如量子人工智能可以到量子世界去，在分子层面模拟筛选药物和材料，当然也可以筛选出毒药和更厉害的爆炸物。最著名的一个例子，就是2021年9月，两位科学家利用人工智能平台MegaSyn，只用了不到6小时时间，就生成了40000种毒性相当于VX的致命分子，而VX神经毒剂只需要6~10mg，也就是几个盐粒大小的颗粒，就能致人于死地。
当然，这些都是我们人类可以控制的，即使有坏人，也不太可能造成大规模的风险。但未来人工智能很可能无处不在，再加上量子计算机的加持，然后AI又发展出自我意识的话，谁知道那时候会发生些什么呢？我们不能到微观量子世界去，它们可以代替我们去，谁知道它们在哪里又会搞出些什么来呢？
所以我总觉得，有了AI和量子计算机，我们人类似乎就是这个世界上多余的了，它们可以完成所有的事情，多余的东西还有什么存在的意义呢？好在现在才刚刚开始，我们大可享受它们带来的便利，比如啪一声，开发出一种新药来治病，让我们的身体恢复健康；啪一声，发现一种新的固态电解质，可以让电动车充电10分钟，续航几千公里；比如啪一声，让你每次考试都得100分，自己再也不用动什么脑子了。
好吧，不能再啪下去了，再啪下去我们就真的多余了。其实你发现没有，现在很多人就已经是多余的了，但这并不妨碍我们这个世界和谐地运作下去，所以还有什么杞人忧天的必要呢？科技大爆发要来，就让它来得更猛烈些吧。
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