材料是现代工业的基础。为确保国家关键物资的安全可靠供应，2020年，美国政府发布行政命令，通过政府资助开发关键物资的替代材料，确保关键物资供应的多元化。在中国，材料供应形势相当严峻。中国科学院院士、中科院物理所极端条件物理重点实验室主任王伟华曾在接受《中国科学报》采访时表示:“我国很多关键材料还没有完全自给自足，所以我们希望通过先进的理念来推动材料应用的发展和产业化。」
然而，中国传统的材料RD模式主要依靠“试错”或偶然的直觉发现。RD过程通常持续10-20年，化学的复杂性和不同成分组合的可能性变得越来越多。这种试错法越来越不切实际，很大程度上已经不能满足21世纪强国崛起对新材料的需求。此外，根据《材料科学》一项关于新材料商业化的研究，新材料技术商业化的平均时间在10年以上，技术和市场的不确定性远高于生物技术和软件技术。这些因素也影响着新材料的研发和工艺的改进。
但随着信息技术的逐渐成熟，人类通过理论计算或人工智能发现新材料成为可能。高通量的筛选、合成、制备等技术，大大提高了材料发现的效率，人工智能对于理解和发现各种材料的合成参数与性质之间的关系有很大的帮助。
筛选和合成“AI+高通量”化合物已成为现代研发的新趋势。
在建立完善数据库的同时，利用大规模机器学习、深度学习等技术对海量数据进行处理、分析和挖掘，实现“数据智能”。通过使用“数据智能”，我们可以返回来为材料的研发提供指导，使研发过程更加成功，帮助RD人员解决瓶颈，缩短新材料的研发周期，进而加快整个领域的进程。因此，高通量技术与人工智能的结合应用，无疑是材料科学生产力发展的跨越式提升。
力扬企业引进的Chemspeed自动化平台是人工智能有机与高分子化学实验室自动化技术的引入，通过高通量技术为聚合参数的快速研究和聚合物库的构建提供了可靠的实验方案，可以快速筛选和合成不同应用的聚合物，大大提高了实验效率。其中，应用于实验室的Chemspeed自动化平台是耶拿大学进行前沿聚合物和材料研究的重要推动力。
“自动化合成平台使我们能够在新的科学知识如时间、速度或聚合物方面获得5-10倍的改进。结合先进的表征技术，Chemspeed平台阐明了聚合物结构-性能-关系的关键技术。负责该实验室的乌尔里希·s·舒伯特教授说。
在整个实验中，Chemspeed的FLEXSHUTTLE起到了关键作用。FLEXSHUTTLE是一家智能的全自动化RD工厂，革新了传统的RD方法。可自由连接不同功能的工作站平台，并可根据不同的实验流程任意组合。无与伦比的设计显著提高了产品开发效率，同时兼顾了最高效率和最大可用性的特点，帮助耶拿大学RD团队工作人员突破了材料研发过程中的各种瓶颈，实现了RD效率5–10倍的提升。
此外，来自多伦多大学的探索和自动驾驶实验室(Discovery and Self-driving Labs)的AI研究团队，为了推动实现“将发现新功能材料或优化已知功能材料所需的时间和成本降低10倍的目标”，即将1000万美元和10年的开发时间/成本降低到100万美元和1年。负责人Alán Aspuru-Guzik教授结合来自瑞士的Chemspeed自动化平台和人工智能技术，通过计算模拟和机器学习，对合适范围内的候选分子进行理论计算，然后利用高通量设备进行样品的制备、合成、工艺开发、配方、应用或测试，从而提高新材料的研发效率。
以合成为例，Chemspeed ISYNTH自动合成平台不仅可以实现全自动的化合物库合成，而且专利的模块化工具和反应器可以让用户实现平行合成/组合合成的不同工作流程，包括反应准备、多步合成、后处理、纯化、分析和将产物转移到储存容器中。
同时，作为材料科学的全球创新中心，在Alán Aspuru-Guzik教授的领导下，加速联盟还积极采用人工智能和自动化技术，加速设计和发现尚不存在的材料。
AC拥有来自多伦多大学和世界各地的50多名顶级研究人员，其合作伙伴包括Chemspeed Technologies、CIFAR、Creative Destruction Lab、加拿大国家研究院、加拿大自然资源、SLAS和Vector Institute等。Chemspeed为AC提供了一整套实验室自动化技术。美洲业务主管Diana Curran表示:“加速联盟对于促进材料研究至关重要。自动化实现的高通量并行实验是这项工作的关键要素。我们的自动化解决方案是此次合作中使用的创新技术之一。」
