实验室里有了“机器化学家”

“在学校时，我就从文献里读到过化学剂研发的智能化方向，没想到这么快，梦想就照进了现实。”8月12日，在石油工程技术研究院三次采油研究所组织的“机器化学家高通量自动化平台专项培训”课上，去年刚入职的硕士毕业生赵金忠目不转睛地盯着眼前的机器和电脑。

该实验室里的“机器化学家”平台历经16轮优化迭代，成功实现了调驱用表面活性剂的智能研发。

7月16日，自动化实验机器人正式上岗。

从零起步

一个配方从设计到落地，少则数月、多则数年。

“智能化时代了，我们能不能也换条路走？”三次采油研究所智能研发团队的成员们提出了设想。人工操作太繁琐、太慢了，不如让机器去干。

可难题实实在在摆在眼前——人工智能并非他们的专业，自己闷头干，大概率路越走越窄。他们决定向外看，找到中国科学技术大学，那里有国内领先的机器平台。他们主动上门学习怎样建平台，怎样让机器听懂工作人员的指令。

团队成员逐渐理清了基本流程。但油田化学剂的筛选与中科大的物质演化场景截然不同，技术路线必须另起炉灶。

机器真能懂化学吗？数据从哪来？模型怎么建？他们摸着石头过河，让机器一点一点学着懂化学。

两千余篇文献，逐条筛选、逐句解析，他们建起自主知识库。两百万条小分子数据、二十万条高分子数据，一步步验证智能分子设计的可行性。围绕增黏性、润湿性、界面张力等油田核心指标，一个工作流一个工作流地搭建分子模拟工作流——最终集成了油田首个化学品智能研发平台。

在油田首届人工智能应用创新创意大赛上，团队带着阶段性成果“机器化学家油田化学品智慧研发平台”捧回团队一等奖。他们证明了“人工智能+油田化学”这条路，走得通！

首例AI研发调驱用表活剂

油田化学品智能研发平台虽然还只是“1.0版”，但集成了智能决策大模型、分子模拟工具及高通量实验机器人系统，打通了“设计、模拟、测试、优化”的全流程闭环，具备从样品称量、试剂投加到数据采集的全链条无人化操作能力，实现了化学实验流程的高度标准化与自动化。

2025年11月，油田化学品智能研发平台第16轮智能优化迭代接近尾声。实验室里，一台高通量自动化实验装置正在运行。机械臂抓取样瓶，移动到配液站，自动完成称量、溶解、稀释。摄像头实时记录实验变化，数据自动采集分析一步到位。一次能跑三十六组并发实验，研发效率大幅度提升。终于，去年11月7日深夜，首例由油田化学品智能研发平台自主研发的调驱用表活剂顺利诞生，其性能相较大模型推荐的初始结构提升了一个数量级，与传统人工研发相比，研发工作量锐减80%。

“以前人工做，光配方筛选就得几个月。这次机器自己优化配方，时间缩短了一大半。”团队负责人博士后张向峰介绍说，“现在机器自己工作，我们能腾出时间去思考更深层的科学问题。”

接下来，流变仪、黏度计、界面张力仪将陆续换上“智能芯”。化学专家智能体也将上岗，自动看懂实验结果并给出评估判断。

从产品制备到性能表征，全流程智能化运行的目标正一步步实现。

多学科融合

“机器化学家”实验室门上贴着一张A4纸，上面印着：“欢迎跨界。”

在这间实验室里，有深耕油田开发与化学工程交叉学科的“石油专家”（CE），有精通AI大模型、数据分析的算法工程师（AE），还有玩转自动化机器人的设备工程师（EE）。

“刚开始，我们说话都互相听不懂。”张向峰笑着回忆，“CE说‘界面张力’，AE问‘这是什么变量’；AE说‘模型过拟合’，CE一脸懵。”各说各的专业术语。

不同学科的专业术语、逻辑和思维习惯，让他们彼此之间像隔着一堵墙。想让机器“听懂”化学的前提，是人先要听懂彼此。“办法只有一个——逼着彼此跨界学习。”张向峰解释说，“我们互为师生，没有架子，更不讲面子，只有求知欲。”

现在，他们已经能无障碍对话了。CE画分子结构，AE建模、优化算法，EE设计实验流程——像一支配合默契的交响乐队。

调驱用表活剂只是起点。团队正将这套体系向堵调剂、渗吸剂等全品类油田化学品推广。体系成熟后，预计年度可创造经济效益上千万元。未来，平台将向全油田研发人员开放。

“我们不做那种发完论文就束之高阁的研究。”张向峰说，“所有工作都奔着一个目标——解决油田一线的生产难题。”在这个目标驱动下，机器越来越能“听懂”化学，人机协作的边界也在持续拓展。

从“经验试错”到“智能创制”，油田的化学剂研发，正在悄然翻开新的一页。