全自主智能电镜原眼一号问世 实现透射电镜无人化运行

微观世界的探索迎来革命性突破。2026年5月25日，由中国科学院大连化学物理研究所与沈阳自动化研究所联合研发的全球首台智能透射电子显微镜“原眼一号”正式发布。这款设备的划时代意义在于，它首次实现了从样品装载、电子成像、图像采集到数据分析的端到端全流程自主运行。这不仅是透射电镜技术的重大飞跃，更标志着微观结构表征正式迈入智能化、无人化的全新发展阶段。

从“人工依赖”到“自主智能”的历史性跨越

透射电子显微镜是观察原子与纳米尺度物质结构的核心工具，在材料科学、能源化工、生命科学等领域不可或缺。然而，传统电镜操作高度依赖人工经验，从样品制备、参数调节、目标寻找到图像分析，整个过程效率低下、重复性差，且易受操作者主观因素影响，长期制约了高通量、标准化微观表征的进展。

如何突破这一瓶颈？关键在于构建具备自主感知、决策与执行能力的智能系统。联合研究团队成功研发出一套“全自主感知—解析—操控”的通用智能算法框架，并系统攻克了五大核心技术：

首先，实现了高真空环境下机械臂的具身智能化，完成样品的精准传递与操控。其次，赋予电子光学系统自主调参能力，可根据成像目标实时优化条件。第三，开发了纳米尺度智能识别与定位算法，让系统能自动寻找关键区域。第四，实现了图像的毫秒级实时采集与解析，做到数据即产即析。最后，通过全局状态感知与协同调度，打通了所有硬件模块。这些技术的集成，使“原眼一号”首次完成了“传样—成像—解析”全链路的无人化闭环操作。

效率实现“数量级”跃升

理论突破最终要经受实践检验。以工业催化剂微观结构表征这一典型应用为例，“原眼一号”展现出前所未有的效率。

传统模式下，一名熟练电镜操作员每日仅能处理数个样品。而“原眼一号”单日即可完成200个样品的全流程分析，采集高质量图像超过5000幅，并从中自动识别、定量解析出超过50万个颗粒。同时，它能实时生成包含颗粒尺寸分布、空间分散均匀性、晶体取向等关键指标的结构统计报告。

数据对比更为震撼：其图像获取速率较传统电镜提升约56倍，整体分析效率达到人工操作的300倍以上。形象地说，它连续运行两周所产出的数据量，相当于传统设备满负荷工作近一年的成果。这种效率的跃升，标志着微观研究进入了“新产能时代”。

开启智能驱动的新型科研范式

“原眼一号”的成功，其意义远超单台设备的升级。它实现了透射电镜从“人工操作”到“人工智能驱动”的全流程自主运行模式转变，为高端科学仪器的智能化升级提供了可复制、可推广的技术路径与工程范式。

展望未来，其应用前景极为广阔：在能源材料领域，可高通量筛选高性能催化剂；在材料基因组计划中，能加速构建材料结构与性能数据库；在生物结构解析中，可提供更稳定、更海量的观测数据。其核心价值在于支撑构建大规模、高精度、可溯源的微观结构数据库，为人工智能与实验科学的深度融合奠定坚实基础。

可以预见，随着“原眼一号”所代表的技术范式广泛应用，一种人机协同、以智能驱动发现的新型科研范式正在加速形成。人类探索与认知极微观世界的能力边界，也将因此得到前所未有的拓展。