劳伦斯伯克利国家实验室分子铸造所的研究人员开发了 TEM Agent,这是一款基于语言模型的助手,可根据自然语言指令操作透射电子显微镜。该研究发表于《npj 计算材料学》,并于 2026 年 10 月 29 日由伯克利实验室对外公布。
该系统要解决的问题很实际:最先进的透射电子显微镜能够成像约氢原子一半大小的结构,但操作它需要数周的实际培训,而单个探测器仅在 15 秒内就能产生约 700 GB 的数据。设备越来越强大,但能够熟练操作它的人员数量却没有同步增长。
研究团队并没有给模型不受限制的控制权,而是把已有的自动化程序改写为模型上下文协议(MCP)格式。这一开放标准把人工智能限定在一组固定的预先批准的操作之内。研究人员用通俗语言描述实验,TEM Agent 便会把各个步骤串联起来:调整放大倍数、倾斜样品、重新聚焦电子束,并组合成完整的技术流程。
最具挑战性的测试之一是电子断层成像,它通过一系列倾斜图像重建样品原子结构的三维视图,整个过程可能耗时数小时。首次尝试时,智能体把样品旋转与扫描方向旋转混淆了;团队用简短说明纠正了它,随后系统又尝试了叠层衍射成像等更具实验性的技术。
TEM Agent 还连接了 NERSC 超级计算机和实验室自研的数据平台 Crucible,使原始数据可以在数秒而非数小时内处理完成,也能直接查询以往实验的设置,而不必翻找文件。需要理性看待这一进展:从数小时缩短到数分钟是已演示流程中报告的效率提升,并非对所有显微任务的保证,科学家仍需对实验设计、结果解读和验证负责。
图片来源:彼得·厄修斯和斯蒂芬妮·里贝特在 TEAM 0.5 显微镜旁,照片由 Thor Swift / 伯克利实验室拍摄,经伯克利实验室新闻中心发布。
来源: Berkeley Lab News Center; TechXplore; npj Computational Materials
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