Forscher des Molecular Foundry am Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) haben TEM Agent entwickelt, einen Assistenten auf Basis eines Sprachmodells, der ein Transmissionselektronenmikroskop anhand von Anweisungen in natürlicher Sprache bedient. Die Arbeit wurde in npj Computational Materials veröffentlicht und am 29. Oktober 2026 vom Berkeley Lab vorgestellt.
Das Problem, das das System lösen soll, ist praktisch: Modernste Transmissionselektronenmikroskope können Strukturen von etwa der halben Größe eines Wasserstoffatoms abbilden, erfordern aber wochenlanges praktisches Training, und ein einziger Detektor kann in nur 15 Sekunden etwa 700 Gigabyte Daten erzeugen. Die Geräte sind leistungsfähiger geworden, doch die Zahl der Menschen, die sie fachkundig bedienen können, ist nicht im gleichen Tempo gewachsen.
Statt dem Modell uneingeschränkte Kontrolle zu geben, schrieb das Team bereits vorhandene Automatisierungsroutinen in das Format des Model Context Protocol (MCP) um, einen offenen Standard, der die künstliche Intelligenz auf einen festen Satz vorab genehmigter Aktionen begrenzt. Der Forscher beschreibt das Experiment in einfacher Sprache, und TEM Agent reiht die Schritte aneinander: Vergrößerung anpassen, Probe kippen, Strahl neu fokussieren und ganze Abläufe einer Technik zusammenstellen.
Einer der anspruchsvollsten Tests war die Elektronentomografie, die aus geneigten Bildern eine dreidimensionale Ansicht der atomaren Struktur einer Probe rekonstruiert und Stunden dauern kann. Beim ersten Versuch verwechselte der Agent die Drehung der Probe mit der Drehung der Scanrichtung; das Team korrigierte das Verhalten mit einer kurzen Erklärung, danach ging das System zu experimentelleren Techniken wie der Ptychografie über.
TEM Agent wurde außerdem mit dem Supercomputer NERSC und der laboreigenen Datenplattform Crucible verbunden, sodass Rohdaten in Sekunden statt in Stunden verarbeitet und frühere Experimenteinstellungen ohne Dateisuche abgerufen werden können. Die Erwartungen sollten realistisch bleiben: Die Verkürzung von Stunden auf Minuten ist der für die demonstrierten Abläufe berichtete Gewinn, keine Garantie für jede Mikroskopieaufgabe, und die Wissenschaftler bleiben für Versuchsplanung, Interpretation und Überprüfung verantwortlich.
Bildnachweis: Peter Ercius und Stephanie Ribet am Mikroskop TEAM 0.5, Foto von Thor Swift/Berkeley Lab, veröffentlicht vom Berkeley Lab News Center.
Quellen: Berkeley Lab News Center; TechXplore; npj Computational Materials
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Muse
