近日，上海交通大学机械与动力工程学院力学无人实验系统研发团队在力学实验方法方面取得重大突破。团队跨学科融合自动化、仿真计算与人工智能前沿技术，成功研发智能实验系统“实验力学家ExMech”，创新提出“边做边想”自进化实验范式，为解决高维非线性力学实验难题提供了全新路径，相关成果发表于国际顶级学术期刊《自然·通讯》。

团队博士生展示ExMech自主优化的力学超材料

力学超材料因其超常力学性能，在航空航天、车辆船舶、工程建筑、军事国防、生物医疗等众多领域发挥重要作用。然而，力学超材料实验面临由变量组合、协拮互作、目标冲突所导致的高维非线性挑战，迫切需要新的实验方法来替代传统的遍历试错，以期实现显著的降本增效。

针对上述难题，该团队研发了实验力学家ExMech，以“能做”的身体（基于自动化技术）来保障实验数据生产的标准化，以“能想”的大脑（基于仿真计算、人工智能）来保障实验数据分析的精准化，以“边做边想”的自进化范式开展力学实验。以前沿的板晶格材料优化设计作为示范，ExMech仅用25次实验迭代就构建了多目标帕累托前沿，实验效率提升了2个数量级；实验过程中，发现了一种板梁协同增强的力学新机制，新设计材料的力学性能提升最高可达300%。

团队成员正在调试凝胶载体无人实验系统

本研究提供了一种普适性的自进化力学实验新方法，多量级加速了力学超材料的科学发现与性能优化，是“数智实验力学”与“材料基因工程”深度融合的一次重要创新探索。研究工作得到了国家自然科学基金、省级自然科学基金、国家重点研发计划项目的大力支持。

在圣保罗向巴西科技部相关官员介绍团队科研工作  

团队胡松涛博士提到，目前团队正聚焦高维非线性力学实验挑战，面向力感器件、集成电路、喷墨砂型、凝胶载体、免疫细胞、抗体药物、荧光探针等多元应用场景，围绕动力学、固体力学、流体力学、生物力学等关键科学问题开展自进化力学实验研究，致力于构建“实验系统研发、物质创制、力学发现”三位一体的完整创新体系，推动无人实验技术的产业化应用。（上海交通大学机械与动力工程学院）