维度网讯，瑞典哥德堡大学（University of Gothenburg）和查尔姆斯理工大学（Chalmers University of Technology）的研究人员开发出一种人工智能模型，实现了对光学镊子的完全自主控制。这项工具能够捕获并移动小至单个DNA分子和细胞的微粒，相关成果发表于《自然·方法》（Nature Methods）。

光学镊子利用聚焦激光束捕获和移动粒子。物理学家阿瑟·阿什金（Arthur Ashkin）因该技术的发明于2018年获得诺贝尔物理学奖。过去，这类设备需要训练有素的操作员持续参与，手动调整参数、进行测量并启动实验序列，这限制了工作速度，也导致不同研究人员之间的操作结果存在差异。

新系统被命名为SmartTrap，消除了对人工操作的依赖。它将图像分析、深度学习算法、控制电子设备和微流控系统整合在一个闭环中。人工智能可以自主捕获粒子，在三维空间中以纳米级精度定位，进行测量，并在无人干预的情况下提供新样本。测试中，该系统每小时可分选和分析数百个粒子。在生物物理领域最复杂的操作之一——单次DNA分子拉伸实验中，它执行的速度约为每小时10至15次实验。该系统还测量了红细胞的机械刚度，并绘制了不同盐浓度下纳米颗粒之间的静电相互作用力。

研究负责人乔瓦尼·沃尔佩（Giovanni Volpe）表示，SmartTrap在速度和稳定性方面可比拟甚至超越经验丰富的操作员，同时能够连续工作且不降低效率。人类完成相同规模的实验所需时间将多出数倍，并会受到疲劳和操作变异性的限制。作者强调，该系统基于开源软件构建，并作为可扩展的实验室平台设计。随着智能显微镜的发展，此类自主系统可能改变实验科学的面貌，将其转变为持续自动化研究的模式。

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