今天一個消息把人震撼到了！說微軟和一家美國國家實驗室合作,，利用人工智能在80個小時內(nèi)對3200萬種材料進行了篩選,，從中找出了18種潛在的新電池材料，包括固態(tài)電解質(zhì),，而且還沒有用到量子計算,，是不是令人瞠目結舌？科學家們也是如獲至寶,，目前已開始合成這些材料,，緊鑼密鼓地進行測試，希望能開發(fā)出令人興奮的新的電池材料,。

但這還只是這個消息表面?zhèn)鬟_的信息,，如果你理解了背后的邏輯，你可能會更為吃驚,，因為這很可能預示著即將到來的人類科技樹爆發(fā),，很可能是你完全無法想象的兇猛！

• 未來大殺器

這個消息背后隱藏的信息是說人工智能實際找到的不是18種,，而是23種電池材料,，其中有5種是已知的，也就是說是人類通過科學研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了的,，你想到背后的邏輯沒有,？那么多科學家那么多年的研究，那么多經(jīng)費的投入,，才找到了5種確定的電池材料,，而人工智能在80個小時內(nèi)，幾乎不費吹灰之力就從3200萬種中找到了23種,，如果測試結果表明那18種都是可用的,，那么這套系統(tǒng)用于類似的其他篩選，將可能對人類科技發(fā)展產(chǎn)生多大的影響,？你能想象嗎,？

這套系統(tǒng)就是今年新推出的Azure量子元素，微軟未來探索微觀世界的大殺器,，是微軟專為加速科學發(fā)現(xiàn)而構建的云服務,。它利用高性能計算、人工智能和量子計算的最新技術，幫助科學家們通過Copilot 等工具來設計,、編碼和呈現(xiàn)分子模型,，模擬和預測化學及材料科學方面的問題。

通俗來說,，就是這套系統(tǒng)要利用量子計算機的優(yōu)勢,，從分子層面模擬化學反應的發(fā)生，來找到我們解決各種問題所需的各種新材料,。但現(xiàn)在量子計算機還沒有誕生,，所以這套系統(tǒng)是通過高性能計算和人工智能來模擬的，即使如此,，也發(fā)揮出了強大的力量,，取得了不可思議的效果。

那么效果究竟有多好呢,？微軟自己的說法是,，使用這套系統(tǒng)尋找材料的客戶，有的已經(jīng)把獲得結果的時間從6個月縮短到了一周,，有的把同時篩選的候選材料從幾千個擴展到了幾千萬個,，還有的把化學模擬速度提高了50萬倍，相當于把一年的研究時間壓縮到了1分鐘,。此前在推特上,，微軟CEO還聲稱，要把未來250年的化學和材料科學壓縮到未來25年完成,，這是要在25年內(nèi)讓人類長生不老的節(jié)奏啊,，你們說是不是這個邏輯？

原則上來說,，我們的身體就是一個極為精細的利用化學能的機器,，因為各種部件的磨損和老化，所以最終會死去,，但如果能找到各種對癥的化合物,，當然可以徹底解決機器的磨損和老化問題。

• 發(fā)現(xiàn)新材料

微軟這次合作的是美國太平洋西北國家實驗室(PNNL),。

以前要找到新的電池材料,，科學家們需要去翻紛繁復雜的論文，尋找各種候選材料組合研究,，然后進行實驗篩選,，絕大多數(shù)時候都是徒勞無功失敗的，所以有人說所謂的材料科學就是碰運氣,，碰上了你可能就諾貝爾，碰不上你就只能墳頭草三尺高。最讓人無語的,，是這些失敗絕大多數(shù)時候都不會出現(xiàn)在論文中,，這就導致大家一次又一次地去重復失敗的篩選，浪費時間精力和金錢,。

這次PNNL的研究人員和微軟合作,，根據(jù)需要開發(fā)的新電池性能，用人工智能列出了3200萬種可能的材料,，然后通過算法過濾去掉了化學不穩(wěn)定的,，先把名單減少到50萬種，后來又縮小到800種,。之后利用人工智能和高性能計算相結合,，對這些材料進行分子動力學計算，模擬原子在材料內(nèi)的運動,，對候選材料的能量狀態(tài)進行更精確的分析,，再次將名單縮小到150種。最后利用高性能計算對材料的可用性和成本進行評估,，最終篩選出了23種材料,，整個過程一共耗時80個小時。

科學家們驚喜地發(fā)現(xiàn),，其中有一種材料是一種固態(tài)電解質(zhì),，比現(xiàn)在所用的材料更穩(wěn)定更具成本效益，而它可能是因為含有鈉和鋰,，此前被無情地忽略了,，因為通常認為這種組合對電池有害。但這次的篩選卻發(fā)現(xiàn),，這兩者似乎可以互相幫助,，反而會減少70%的鋰用量，所以會帶來成本上的巨大優(yōu)勢,。目前科學家們已經(jīng)合成了這18種材料,，并開始對它們進行測試。

• 量子人工智能

測試的結果暫時我還不知道,，但這不是重點,，重點是人工智能可能確實能大大加速科學的進步。此前科學家們一直認為,，只要開發(fā)出數(shù)百個真正可用量子比特的計算機,，就可以模擬青霉素分子的復雜結構，幾千個就可以破解目前所有的加密數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在即使還不能用量子計算機來模擬,，但已經(jīng)通過算法和人工智能實現(xiàn)了有實用意義的篩選，最關鍵的是，速度還如此之快,，真的是完全難以想象,。

而IBM和哈佛大學等機構，已經(jīng)在通用量子計算機制造上取得了一個又一個突破,，量子計算機最終可能會在10年內(nèi)誕生,。微軟也在2022年聲稱，實現(xiàn)了通向量子計算機的第一個里程碑：創(chuàng)造和控制馬約拉納準粒子,，這種粒子被認為可以讓他們設計出可靠的邏輯量子比特,，從而打造真正的超級量子計算機。

Azure量子元素可能就是在這個背景下誕生的,，最終目的是利用人工智能——它可以理解人類語言,，量子超級計算機——它可以理解大自然的基礎語言——化學，兩者結合起來,，就可以實現(xiàn)量子化學,，以前所未有的規(guī)模、速度和精度在微觀世界模擬分析化學過程,，從而帶來化學和材料科學的巨大進步,。所以整個系統(tǒng)，我們不妨理解為量子人工智能,，好吧,，似乎和人類沒有什么關系了，你是不是已經(jīng)隱隱約約覺得有些脊背發(fā)冷了,？

• 一把雙刃劍

比如利用AI篩選開發(fā)藥物就已經(jīng)是較為普遍的現(xiàn)象,，并且已有多個成功的案例。像是新冠疫情期間的神藥,，輝瑞的Paxlovid就是在超級計算機的AI算法下幫助開發(fā)的,。加拿大多倫多大學今年利用一個人工智能藥物發(fā)現(xiàn)平臺，發(fā)現(xiàn)了一個新的肝細胞癌靶點,，并在30天內(nèi)就開發(fā)出一種潛在的治療藥物,。根據(jù)英國AI制藥公司Exscientia的數(shù)據(jù)，AI可以將藥物開發(fā)時間從以前的平均4年半,，減少到大約13.7個月,，整整縮短了四分之三！

然而巨大的力量也意味著巨大的風險,，比如量子人工智能可以到量子世界去,，在分子層面模擬篩選藥物和材料，當然也可以篩選出毒藥和更厲害的爆炸物,。最著名的一個例子,，就是2021年9月,，兩位科學家利用人工智能平臺MegaSyn，只用了不到6小時時間,，就生成了40000種毒性相當于VX的致命分子,，而VX神經(jīng)毒劑只需要6~10mg，也就是幾個鹽粒大小的顆粒,，就能致人于死地。

當然,，這些都是我們?nèi)祟惪梢钥刂频?，即使有壞人，也不太可能造成大?guī)模的風險,。但未來人工智能很可能無處不在,，再加上量子計算機的加持，然后AI又發(fā)展出自我意識的話,，誰知道那時候會發(fā)生些什么呢,？我們不能到微觀量子世界去，它們可以代替我們?nèi)?，誰知道它們在哪里又會搞出些什么來呢,？

所以我總覺得，有了AI和量子計算機,，我們?nèi)祟愃坪蹙褪沁@個世界上多余的了,，它們可以完成所有的事情，多余的東西還有什么存在的意義呢,？好在現(xiàn)在才剛剛開始,，我們大可享受它們帶來的便利，比如啪一聲,，開發(fā)出一種新藥來治病,，讓我們的身體恢復健康；啪一聲,，發(fā)現(xiàn)一種新的固態(tài)電解質(zhì),，可以讓電動車充電10分鐘，續(xù)航幾千公里,；比如啪一聲,，讓你每次考試都得100分，自己再也不用動什么腦子了,。

好吧,，不能再啪下去了，再啪下去我們就真的多余了,。其實你發(fā)現(xiàn)沒有,，現(xiàn)在很多人就已經(jīng)是多余的了,，但這并不妨礙我們這個世界和諧地運作下去，所以還有什么杞人憂天的必要呢,？科技大爆發(fā)要來,，就讓它來得更猛烈些吧。