未来AI会把科学家从瓶瓶罐罐中解放出来

　　过去，想和院士聊会天、成为院士的学生很难，如今，一股“院士科普热”兴起，院士们常常亲自做科普，被人称作是另一种“强基计划”。
　　比如说这本化学类科普书籍——《合成未来》，就是由6位院士领衔打造的。
　　■ 书封抖一抖，读者能看到“彩虹”
　　“科普不仅要让专家觉得懂行，也要让年轻人觉得好玩。”本书领衔主编丁奎岭认为，几篇论文和科普的价值没法比。丁奎岭，有机化学家，中国科学院院士、上海交通大学常务副校长，在承担繁重科研和管理工作之余也热心科普。各种讲座已不新鲜，他还乐于出镜，各类科普节目和科普视频中，常常能看到丁奎岭的身影。
　　去年，他还化身为“大碗叔叔”——这是化学科普微电影《无处不在的手性之有机师姐》中的一个角色，因大碗“干饭”而得名。视频里，“大碗叔叔”丁奎岭坐在食堂里，一边吃着大碗的米饭，一边和对面的年轻人唠嗑。这部青春气息极浓的电影在哔哩哔哩（B站）上线后，短短几天就收获了几十万的点播量和数千条评论，一些科普公众号、科普达人纷纷详解“电影中的知识点”，同样“收割”了大量阅读。
　　回到《合成未来》这本书，也同样加入了新鲜的元素。书中有18段微视频，6位院士领衔、20多位专家出镜，每一段不到5分钟，扫码就能看，内容陡然丰富起来。这本书的书皮也很特别，封面是银色，又好像有好多颜色，抖一抖还能看到“彩虹”，出版社编辑介绍，这是用的特种纸“镭射银卡纸”。
　　■ “给我一个TARS，我的手就能去做更多更重要的事”
　　在过去百年里，化学合成以前所未有的方式改变了人类的衣食住行，影响了人类的生老病死。比如说我们现在穿的衣服，很多是尼龙材料，翻开衣服吊牌，里面有聚酯纤维、锦纶等等，都属于尼龙，背后都是一段段曲折的研发历史。
　　展望未来，合成化学将走向哪里？其实今天，合成化学家们相信，在不计智力、人力、物力的成本下，合成任意分子不再是一张空头支票。但是，化学家们还是只能摸着石头过河，通过大量实验，以试错的方式进行。可是，即便是较高水平的有机化学家也不能记住和利用其研究领域的全部文献。也就是说，人脑记忆力和理解力是有极限的，这是很大的难题。
　　而且，为了了解一个有机反应的特点和应用范围，需要展开几十甚至上百个反应，这对有机合成科研人员来说确实是家常便饭，但如果是数量巨大的有机实验，就没有那么大的实验室能进行操作了，仅仅是对每个反应的物料进行称重，可能就要花费十几个小时，更不要说后续的庞大工作。
　　但是没关系，现在有AI(AI，英文全称Artificial Inteligence，中文名人工智能）来助力了。如今AI已经可以在海量数据中进行快速地识别、读取、运算、分析处理和反馈。人们只需要设计一款有机合成计算器，把所有已知的有机化学反应和转化方式都储存到它的大脑中，科研人员只要画出自己想要合成的分子，有机合成计算器马上就可以给出合理可行的合成路线。或者输入一个计划反应，立即就能拿到反应的综合评估报告。
　　2014年上映的科幻大作《星际穿越》中，智能机器人TARS给观众留下了很深刻的印象。这种既能上天入地，又风趣幽默的实用性机器人不禁让化学工作者心生羡慕：如果我有一个TARS，我刷瓶瓶罐罐的双手一定能得到解放。其实，英国就有团队做到了，该团队发明了一种有机合成机器人，从反应开始到结果分析一条龙服务，甚至还会告诉你它们对未知反应的预判，而且这个机器人每天可以开展36个有机实验，预测准确率高达80%。
　　书中形容，就像乐高一样，每一段功能算法就是一块乐高，合成化学家需要什么样的人工智能辅助操作，只要像拼积木似的将算法组合在一起，就可以实现想要的功能。也就是说，化学的未来也要仰仗人工智能的发展：“解放生产力，将人们从繁重无意义的重复工作中解放出来，继而让人们将有限的时间和精力投入到更重要的事情上，唯有这样人类社会才会不断向前发展。”
　　■ 化学史上的小插曲：“‘矽’去‘硅’来”的故事
　　这本书从探寻人类的原始生活到元素的发现，再到元素周期（表）律的历史轨迹，通过各种基于合成化学的优质产品，展示其在人们生活、国防、科研中的不可或缺性，其中也会时不时讲一些很少听到的故事，比如说“‘矽’去‘硅’来”的故事。
　　“硅”这个字在中国古代是没有的，它是元素的概念传到中国来的时候，科学家们为了让每一个英文元素可以和特定的汉字相对应而特意创造出来的新字。“硅”字的构造遵循了构造元素名的特定原则：气体元素用气字头（如氧、氮）；固态非金属元素用石字旁（如碳、磷、硒、碘等）；固态金属元素用金字旁（如钠、铝、锌、钡等）;在室温条件下是液态的元素含水字（如溴、汞）。因而创造出来的“硅”字用石字旁，让人一看就知道它是一种非金属元素。
　　又因为硅是土壤的主要组成成分，科学家们想到菜畦（当时读作xī，现在改读qí）的“畦”字，畦是土壤，正好既会意，又与其拉丁文Silicium谐音。真是两全其美，让人不得不服当时科学家们超高的文学修养。
　　大家这就觉得奇怪了，这“硅”字该读作xī，为什么现在又读作guī呢？这又是另一番曲折的故事。硅（xī）字刚创造出来，传播得不及时，只有少部分人知道其正确读音是xī，其他大部分人都想当然地按着圭、桂的读音将硅读作了guī。
　　后来，中国化学会的学者们都发现了这个问题，为了纠正这个错误又造了一个新字“矽（xī)”，这样大家一看就知道这个字读作xī了。再后来，又有学者提出化学中读作xī的字太多了，矽、锡、硒、烯等很容易发生混淆，因此“矽”字又被建议取消，改回“硅”,但规定按当年的“别字”念法把硅读成guī。
　　正是因为科学史上的这一段小插曲，今天我们才有了单晶硅、硅酸盐、硅橡胶、有机硅等名词。不过，“矽”也并未完全被抛弃，在我国台湾和香港地区还继续沿用“矽”字，所以，“矽酸盐”“二氧化矽”等词偶有出现也就不是什么值得大惊小怪的事。