安妮 编译整理

量子位 出品 | 公众号 QbitAI

氢氦锂铍硼，碳氮氧氟氖…

传说要想学好化学，得先打败一只神兽，并且一旦攻破神兽，就能学好一半了。这到底是何方神圣，居然有如此大威力？

答案就是：元素周期表~就是这张小小的表格，人类钻研了一个世纪，才被门捷大大在1989年发现。

近日，斯坦福大学的物理学家开发了一种新型的AI程序Atom2Vec，仅仅几个小时的学习后，它就推测并复现出元素周期表排位。

人类一百年完成的工作，AI怎么几小时就完工了。

Atom2Vec

斯坦福研究人员是怎样快速重建元素周期表的？

他们表示，Atom2Vec通过分析在线数据库的化合物名称列表，首先学会了成功区分不同的原子。

随后，无监督学习登场，借鉴NLP领域的概念，Atom2Vec通过每个化合物中原子的搭配规律理解不同原子的属性，按照化学属性分类，最终重建出元素周期表。

羡慕归羡慕，这种重建大法看来人类是无法习得了~

谈到Atom2Vec的命名，研究人员坦言是受了谷歌Word2Vec的启发。这种能将语言文字转换成数字向量的方法，也被用在了元素周期表的重建中。通过向量分析，AI能够预测一个词出现在其他文本中的概率。

例如，“国王”一词经常和“女王”“男人”“女人”一同出现，因此“国王”的数学向量可能被粗略地翻译为“国王=女王-女人+男人“。

“我们将相同的方法应用于原子。不是从一组文本中提取所有单词和句子，而是给Atom2Vec提供所有已知的化合物，如NaCl，KCl，H2O等。”研究人员说。随后，AI程序计算出例如钾（K）和钠（Na）可能具有相似的性质，因为两者都可以与氯（Cl）结合。就像国王和王后相似，钾和钠是相似的。

这项研究即将在7月25日发表于美国国家科学院院刊。

华裔研究团队

其实，这项成果的负责人是一名中科院外籍院士。

今年55岁的张首晟是名美籍华裔物理学家、美国文理科学院院士、美国国家科学院院士和斯坦福大学J.G. Jackson和C.J. Wood讲座教授。

此前，张首晟的主要研究主要包括拓扑绝缘体、量子自旋霍尔效应、自旋电子学、高温超导等方向，为什么对化学元素周期表有了兴趣？

张首晟表示，自己设计这个AI的最初目的，是想提出一个新的机器智能基准，就像图灵测试一样。

“我们想看看是否可以设计出一种能在发现新自然规律时击败人类的AI，但为了做到这一点，就必须先测试AI是否能够完成人类已经发现的最伟大发现。”张首晟说。

看来，目前大计划的分支计划已经达到。至于这个能够重建元素周期表的技术，张首晟希望可以帮助科学家去发现和设计新材料。

“你可以尝试给它一个目标，并指导它找到。”张首晟说。

— 完 —

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