近日，中国科学院大连化学物理研究所联合中国科学院沈阳自动化研究所，成功研制出智能透射电子显微镜“原眼一号”，在透射电镜全流程智能化方向取得重要突破，为我国高端科研仪器自主创新提供了新的技术路径。
 

　　透射电子显微镜是探索原子与纳米尺度微观世界的核心装备，广泛应用于材料科学、能源催化、生命科学、半导体检测等重要领域，是支撑前沿基础研究与关键技术突破的“国之重器”。长期以来，传统透射电镜高度依赖专业人员手动操作，从样品装入、光路调节、成像采集到数据分析，均需经验丰富的科研人员全程参与，不仅效率有限、数据一致性难以保证，还存在主观性强、难以开展大规模定量统计等瓶颈，难以满足当前大数据、人工智能驱动的新型科研范式需求。
 

　　为破解这一行业共性难题，大连化物所联合沈阳自动化所开展协同攻关，围绕电镜自动化、智能化升级开展系统研究。团队自主研发“全自主感知—解析—操控”通用智能透射电镜算法，并成功突破具身智能高真空样品传递、电子光学成像自主调节、纳米级样品智能定位、图像自主采集与实时解析、全系统状态感知与调度协作五大关键技术，最终实现“原眼一号”从样品输入到分析报告输出的全流程无人化、智能化运行。
 

　　与传统人工操作模式相比，“原眼一号”在实际应用中展现出显著优势。以能源催化领域常见的催化剂微观结构分析为例，该设备单日可完成200个样品的自动化测试，采集图像5000 张，定量解析颗粒结构50万个，并自动生成包含颗粒尺寸、分散度、晶体构型、分布规律等信息的专业分析报告。实测数据表明，其图像获取速度较传统方式提升约56倍，整体分析效率达到人工操作的约300倍，连续运行两周所产出的数据量，相当于传统透射电镜正常运行一年的工作量。
 

　　该成果实现了透射电子显微镜从“人工操作”到“AI 自主运行”的重要跨越，不仅大幅提升科研装备的运行效率与数据质量，还降低了高端仪器的使用门槛，让更多科研人员能够高效、便捷地使用透射电镜开展研究工作。同时，“原眼一号”所验证的智能化技术方案，也可为扫描电镜、质谱、光谱、色谱等其他大型科学仪器的自动化、智能化升级提供可复制、可推广的思路。
 

　　未来，“原眼一号”智能透射电镜将进一步应用于能源化工、材料基因组、催化科学、生命科学、先进半导体等国家重点领域，持续提供大规模、高质量的微观结构数据，助力人工智能与科研装备深度融合，推动我国在高端科学仪器自主可控与前沿基础研究领域稳步前行。