智能体崛起：计算化学即将迎来(AI驱动的)革命性变革

这篇前瞻性综述系统梳理了量子化学（quantum chemistry）与人工智能（AI）的交叉融合历程，提出"智能体化学（agentic chemistry）"将重塑计算化学研究范式。作者指出2025-2030年将是关键转折期，AI将突破传统计算限制，通过降低人机交互门槛（如GUI界面演进）推动学科民主化，同时强调需关注可持续AI（sustainable AI）发展面临的资源挑战。

　　

章节亮点

从早期到现代量子化学
预测自然动力学规律是人类永恒的追求。从古代通过星体运行预测天气的安提基特拉机械（Antikythera mechanism），到现代数字模拟技术，计算化学已彻底改变了科研范式。

AI的崛起及其化学应用
人工智能（AI）与化学的渊源可追溯至1969年的DENDRAL专家系统——首个通过质谱数据预测分子结构的AI项目。2012年后，机器学习（ML）开始赋能分子性质预测，如今正推动化学研究向自动化、智能化飞跃。

可持续AI的必要性
尽管AI工具带来革命性便利，其巨大的电力消耗和冷却水需求不容忽视。正如John Pople在诺贝尔演讲中引用的狄拉克名言："虽然描述化学和大部分物理的基本定律已知，但真正的挑战在于求解这些方程..."

降低人机交互壁垒
计算化学软件经历了从HONDO95的文本命令行（图1a），到Spartan的图形界面（GUI）（图1b）的演进。三十年后，我们正见证自然语言交互（如ChatGPT式对话）彻底解放科研生产力。

结论
量子化学与AI的深度融合正在催生"化学智能体"——它们不仅能自主设计实验方案，还将重塑化学家的职业内涵。这场变革将帮助人类应对2020年代后期面临的能源、健康等重大挑战。