当今世界科技前沿的人工智能，是一个广泛且不断发展的领域，正在推动各行各业的高质量发展，是第四次工业革命的重要组成部分。人工智能的三要素是大数据、算法和算力，其核心定义可以从多个角度理解。在世界知识大辞典中，人工智能是利用电子计算机模拟人类智力活动并研究智能的一门学问。也有专家认为，智能是系统通过获取和加工信息而获得的一种能力，以实现从简单到复杂的演化。DeepSeek给出的学术定义为—人工智能是计算机科学的一个分支，致力于研究、设计、开发能够模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统。它与计算机技术几乎同时起步，几十年来，人工智能已赋能诸多学科取得了巨大研究进展，现已成一门融合了数学、生物学、化学、物理学、电子工程学、脑科学、神经科学、认知学、 系统科学和复杂性科学等多个学科的交叉学科。

在建所60周年之际，回顾青海盐湖所在盐湖基础和应用基础研究领域智能化方面的发展历程，令人感到欣慰和自豪。青海盐湖所老中青科研人员和多届博士、硕士研究生经过几十年坚持不懈的努力与创新，从零起步，紧跟时代发展的步伐，逐步获得了大量的数据积累 、知识积累，开发出了多功能的盐湖多组分多温热力学相平衡计算机预测模型，建立了发展盐湖现代人工智能系统的基础。

多组份水盐体系的相平衡数据和相图在化学化工中有重要意义， 卤水的分盐、盐类的纯化与复分解转化合成以及盐类材料的可控制备等都离不开相图和相平衡规律作指导。相图是盐湖资源化学的核心内容，其测定和应用都离不开数学计算。盐湖资源的分离提取工艺的确定和优化，通常是以相图为指导，在相图上找点、划线，之后进行物料平衡和收率的大量计算。在建所初期，我们的计算工具是手摇计算机，想要确定一条合理工艺路线的配料比计算，需要花费几个星期的时间。个人计算器问世后，所里给我们每人配备了一部，提高了计算效率。但仍需人工在绘有相图的坐标纸上找点划线，根据相图上的坐标确定点的组成。

七十年代末，中国科学院专门为研究所配备了一台大型光电计算机，组建了计算机室，同时所里开办了计算机语言和算法学习班。我们学习了ALGOL60计算机语言、最小二乘法和迭代法等数值优化算法，从而能够将计算机应用到简单二维实验数据的处理中，用计算机程序拟合的方程及绘制的曲线图来表达二维数据的变化规律。

计算机室的陈邵德和姚燕合作承担了用计算机程序表达K-Mg-Cl-H₂O 体系25℃和100℃下三元体系相图，根据相图模拟由钾光卤石生产氯化钾产品的各种工艺路线，最终选择出最优路线的计算机模型项目。我们首先用二元一次、二次和三次数学方程表达相图中所有曲线和直线的元素组成关系，通过解联立方程计算出相图中曲线与曲线、曲线与直线的交点坐标，推导出了解高次方程的维达定理，解决了模型的计算方法，编制了计算机程序，实现了给定相图中设定的几乎全部起始物料组成点在不同工艺路线中的物料平衡，目标产品的组成、产量和收率，以确定最优的初始原料配比和工艺路线。首次实现了计算机对已有多元相图的数字化表达和工艺过程的数字化模拟，替代人工操作，提高了预算的准确性，省力又快速，该项目获得了中国科学院成果奖。

要将计算程序在光电计算机上运行，需要用打孔器手工在计算机纸带上打孔，以孔的不同位置来表示程序中的字母和数字。一个模型程序要用很长的纸带。若纸带上孔的位置错了，就需要人工用纸把孔贴上，再重新打孔，将打好孔的纸带盘插入计算机上运行，过程十分繁琐，需有耐心和足够的细心。

八十年代初，随着计算机技术的发展，微型计算机问世，青海盐湖所购了IBM微型计算机，采用BASIC程序语言，比光电计算机使用更为方便和快捷，用键盘编制、修改程序，给出指令运行即可，修改错误再不用像光电电机那样的在纸带上补贴打孔了。为了用好微型计算机，所里派我们三位同志参加了中国科学院兰州分院举办的微型计算机BASIC语言培训班，经过一个月的培训，我们掌握了用BASIC语言编写计算程序的基本方法，从而使我们能将微型计算机运用到日常科研数据的处理。例如，我们在察尔汗盐湖工作站盐田组参观学习时，为高效监测盐湖固、液相组成的动态变化编制了盐湖多组分体系固、液相物料平衡计算程序，并在微型计算机上运行，代替了大量的人工计算，提高了工作效率和质量。

八十年代中期，为了加强盐湖基础研究，陈敬清主任提议并组建了研究所盐湖浓盐溶液化学组，宋彭生任组长。随着国家改革开放，根据中国科学院精神，所里先后派遣多名科技人员出国深造。宋彭生被派往美国学习当时前沿的计算相图；姚燕被派往美国进修浓盐溶液热力学性质研究，后去英国开展合作研究等。多组分水盐体系溶解度和相平衡实验测定是一项十分费时、费力的工作，当时国际上以电解质溶液理论为基础，用计算机程序化的热力学模型对多组分水盐体系的相平衡（溶解度、相图）进行模拟和预测的研究成为重点发展方向。以统计热力学为基础的半经验理论模型，如Pitzer离子相互作用模型，已被成功地用于总浓度高达6mol kg-1 海水体系的描述和预测。美国科学家 Weare J. H.和Harvie C. E.等人，将Pitzer模型应用于多组分天然水体系相平衡预测，离子强度提高到了I≈10.95mol kg-1。该模型由描述溶液中电荷效应的理论部分和表示离子短程斥力效应的经验参数部分结合而成，导出了描述溶液超额Gibbs自由能的单个离子的活度系数方程和溶剂的渗透系数方程，以及表观摩尔焓、热容和表观摩尔体积方程。为了实际应用，由基本统计理论获得具有恰当形式的热力学方程，之后经验地估算方程参数。模型参数主要是通过数值拟合二元、三元或四元子体系的活度系数、渗透系数、溶解度、溶解热、热焓、热容和体积性质等的实验数据来确定，简单子体系的离子作用参数值与多组分电解质溶液体系中同种离子的作用参数值相同。这样参数化后的模型就可用于预测没有实验数据的复杂多组分体系在不同条件下的相图和各种热力学性质。

我国盐湖卤水体系与海水体系在组分、浓度及物理化学性质上有很大差别，关键锂、硼等二元、三元体系热力学性质及相平衡实验数据缺乏，导致相关离子相互作用参数无法确定。建立适合我国含锂、硼复杂多组分盐湖卤水体系的相平衡热力学计算机模型，并广泛应用到解决实际问题，成为盐湖基础研究的重要目标之一。

为此，我们建立了准确测定二元和三元体系的活度系数和渗透系数数据的等压法和电动势法实验设备，实验测定了所需要的大量从低浓度到近饱和浓度及0～100℃广泛范围的基础热力学数据。与国内一些单位合作，测定了盐溶液的热性质（稀释热、热容、结晶热等）。进而用实验数据回归和检验了离子作用模型参数，发现用低浓度范围实验数据拟合得到的离子作用参数不能准确表达高浓度溶液的性质，故所测定的实验数据都要尽可能做到近饱和浓度。此外，还探索了含硼酸盐体系随着浓度变化，生成不同形式硼氧酸根的相互作用参数的计算方法。宋彭生等根据我们测定和文献报道的可靠的溶液热力学和相平衡数据，提出了获得Pitzer离子作用参数的合理方法，经过深入系统地研究，在所里计算机室的大容量、 高速运行VAX11/750型计算机和高性能微机上，用Fortran语言编制了盐湖卤水体系 Li⁺、Na⁺、K⁺、Mg²⁺（Ca²⁺）//Cl⁻、SO₄²⁻-H₂O在25℃下的计算相图模型。该模型包含单电解质参数25个、 混合参数23个，并在海水体系基础上补充了7种锂盐的标准生成Gibbs自由能，模型的最高适用离子强度可达I≈20.4，可以计算任意子体系的溶解度、卤水体系和海水体系的等水线、天然卤水等温蒸发析盐路线以及一些盐卤加工工艺过程的模拟。用模型预测了六离子体系及其次级五元体系的相平衡和溶液热力学性质。利用模型计算，预测了六元体系Li⁺、Na⁺、K⁺、Mg²⁺//Cl⁻、SO₄²⁻-H₂O和4个含锂五元体系 Li⁺、K⁺、Mg²⁺//Cl⁻、SO₄²−-H₂O、Li⁺、Na⁺、K⁺//Cl⁻、SO₄²⁻-H₂O、Li⁺、Na⁺、K⁺、Mg²⁺//SO₄²⁻-H₂O和 Li⁺、Na⁺、K⁺、Mg²⁺//Cl⁻-H₂O在 25℃下的固液平衡关系和溶液的水活度，并对五元体系 Li⁺、K⁺、Mg²⁺//Cl⁻、SO₄²⁻-H₂O 和 Li⁺ 、Na⁺、K⁺、Mg²⁺//SO₄²⁻-H₂O的计算相图进行了实验验证，无变量点的计算值与实验值相一致，证明了计算相图的可靠性。模型预测的 Li⁺、Na⁺、K⁺、Mg²⁺//Cl⁻、SO₄²⁻-H₂O类型的青海东台吉乃尔盐湖和一里坪盐湖卤水在25℃的渗透系数与合成卤水样品的等压实验测定值一致。对这两种盐湖卤水各盐类饱和度的模型计算结果显示，只有石盐处于饱和状态，与野外观测结果一 样。模型预测的东台吉乃尔盐湖卤水在25℃下等温蒸发析盐顺序也与实验研究结果相一致。2003年《天然盐湖卤水的物理化学性质和化学模型研究》项目获得青海省科学技术进步二等奖。

盐湖卤水加工过程通常同时涉及组成、浓度和温度的变化。从自然滩晒到工厂加工，所涉及的温度范围达−40℃~110℃之宽。变温情况下的固液相平衡信息是设计和优化分步结晶工艺不可或缺的理论基础。虽然我们已成功建立了室温条件下复杂卤水体系的热力学相平衡模型，但为了使我们的工作更为贴近盐湖实际生产过程，在温度可变条件下，借助计算机相平衡模拟和预测技术实现盐类矿物分离过程最优化设计和卤水加工过程的准确定量化描述和精确调控，非常有必要进一步开发多温热力学相平衡预测模型。

2008 年至 2015 年间，在中国科学院相关人才计划的支持下，曾德文和邓天龙等人成为研究所盐溶液化学和相化学领域的特聘研究员。曾德文团队的项目是多温多组分盐湖卤水体系性质和溶解度相图预测计算的系统研究 。在该阶段，为提高实验数据准确性改进并搭建了新的等压实验设备、建立了低温到较高温度的相平衡实验设备和方法，测定了诸多缺乏的多温热力学和相平衡实验数据。依托这些已经积累的实验数据，其博士研究生李东东开展了“Li-Na-K-Mg-Ca-Cl-SO₄-H₂O体系多温热力学相平衡模型开发及其应用"的论文研究，并做出了大量的创新性工作，包括：1）为了处理高浓度溶液（高离子强度）的混合体系，改用Pitzer-Simonson-Clegg 模型，在该模型基础上添加了高阶水作用相，用于高浓溶液中强的离子缔合；2）为了获得可靠的多温模型参数，提出标准化的二元、三元体系模型参数化方法，并同时利用体系的热性质数据，电解质水溶液体系的水活度（aw），离子平均活度系数(γ±) 、稀释焓(△dilHm）、表观相对摩尔焓(ΦLm）、表观摩尔热容(Φ Cp,m）和固液相平衡多类型热力学性质在广泛温度和浓度下的实验数据来确定模型参数；3）确定了各类型热力学性质参数的温度函数形式以及包含的溶液相和纯固相物种等的多温标准Gibbs自由能，这些物种标准热力学函数温度关系的引入能够在参数优化过程中使得相平衡数据和热力学量满足严格的热力学约束，在对模型参数进行数据拟合之前尽可能的利用热力学关系减少待拟合参数的个数，能够有效避免对某些数据的过拟合现象的出现，从而确保了所得到的模型参数的稳定性和可靠性；4）采用基团贡献法近似确定体系中存在的大量水合盐和复盐的标准热力学量，以补齐模型构建过程中所缺失的基础数据；5）利用基于“元素-物种-物相 ”三层递推定义的数据结构和Gibbs自由能最小化方法，实现了模型数据库文件的组织和无限可扩展性以及体系相平衡的准确求解。

该理论框架和模型参数化策略的提出，为建立具有严格热力学一致性的盐湖卤水体系综合热力学模型奠定了坚实的理论基础。在此基础上编制了用于拟合二元、三元体系热力学模型参数的通用程序PSCBREG和PSCTREG。该程序中内置了所有用于二元、三元体系的PSC模型的热力学函数方程和固相与溶液平衡热力学方程，并采用GNU科学函数库中提供的标准最小二乘法对模型参数进行求解。在粒子群最优化算法（PSO，Particle Swarm Optimization）中增加约束处理流程，从而编制了通用计算机软件，以实现多组分、多相复杂水盐体系的多温相平衡计算。

开发的盐湖卤水体系Li⁺、Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺//Cl⁻、SO₄²⁻−H₂O的多温相平衡模型中共包含10个二元子体系和25个三元体系，通过对这些简单二元和三元体系的多温模型参数化工作，得到准确的热力学一致性描述，模型计算结果与实验数据比较令人满意，基于这些参数建立了用于复杂盐湖卤水体系的多温热力学相平衡模型。模型适用于从稀溶液到饱和溶液，浓度高达40mol·kg−1，温度从−40℃到130℃。为了检验 Li⁺、Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺/Cl^-、SO₄^2--H₂O体系多温热力学模型预测结果的可靠性，应用该模型对复杂卤水体系中的含锂四元交互体系在不同温度下的相图进行了预测，预测结果与文献实验数据进行了比较，取得了满意的一致性的结果。利用该计算机模型能够快速预测真实盐湖卤水（如东台吉乃尔盐湖、西台吉乃尔盐湖、一里坪盐湖、大柴旦盐湖、吉布茶卡盐湖库水湖、乌尤尼盐湖、科伊帕萨盐湖、大牧场盐湖等）和盐湖盐类矿物（如光卤石矿、硫混盐矿、硫酸锂矿等）在广泛操作条件下的结晶规律。这些模拟预测结果得到了真实卤水实验结果的广泛检验，在业界获得众多好评。计算机模型的实现，避免了复杂的重复性实验来寻找复杂卤水多变的控制节点，极大地提高了工艺研发效率，节约了人力和物力成本，同时也极大地提高了工艺设计的科学性。

该工作后续得到国家自然科学基金委员会--青海省人民政府柴达木盐湖化工科学研究联合基金集成项目的支持，得到了进一步的完善。特别是实现了含有如硼酸分子等多种类中性物种的模拟，含固溶体体系的模拟，以及引入IPOPT不动点线性搜索算法实现Gibbs自由能最小化问题的快速求解。最终形成的模拟计算软件和系统，被命名为ISLEC（Integrated Solution Equilibrium Calculator），并以网络在线计算的形式服务于全球用户（www.islec.net），是我国盐湖化学热力学领域唯一实现商业转化的软件产品。迄今，商业付费和免费学术用户达50家以上。

2015年至2025年的十年时间里，在老一辈盐湖化学家的悉心指导和以李东东为核心的青年团队的不懈努力下，将建立的七元多温模型逐步扩展到了含有铷、铯、锶、铵、硼酸、硼酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐以及氢氧化物等更为复杂的体系，以适应多类型盐湖资源开发和盐湖产品精制加工的新需要。目前，ISLEC模拟系统已经具备了多种功能：溶液组分活度、蒸气压、热容等计算；单点平衡计算；相图计算与预测；卤水等温蒸发过程模拟；卤水变温过程模拟；卤水矿物反应模拟；元素分配系数模拟；结晶/溶解热计算等。已开放模型体系有七元卤水体系 Li⁺、Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺//Cl^–、SO₄^2–-H₂O，即氯化物和硫酸盐型卤水；五元含铷氯化物体系 Na⁺、K⁺、Rb⁺、Mg²⁺// Cl^–-H₂O，用于察尔汗盐湖卤水铷走向预测；十一元油田卤水体系 Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺、Cs⁺、NH⁴⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺//Cl^–-H₃BO₃-H₂O；七元碳酸盐卤水体系 Li⁺、Na⁺ 、K⁺//Cl^–、SO₄^2–、CO₃^2–、HCO^3–、-H₂O；Li⁺、Na⁺、K⁺//OH^–、SO₄^2–-H²O矿石法制氢氧化锂体系；N^a+、Mg²⁺、Ca²⁺//Cl^–、ClO₄^–-H₂O火星高氯酸盐卤水体系；硫氧镁水泥水化模型和重金属冶金除氟模型等。近期，李东东对模型的数据输入和结果输出部分做了进一步智能化改进，与诸如DeepSeek等的人工智能大语言模型系统API 连接，为用户提供自然语言交互能力。

近日，青海盐湖所官网、中国科学院官网、《人民日报》、南华早报、Skillings Mining Review、观察者网、《重庆晨报》等媒体报道了青海盐湖所已构建的铷钾固溶体-水溶液平衡相图和热力学模型，通过模型预测，确定无疑的表明铷与钾存在固溶作用，且盐湖铷元素的走向是由钾盐（钾石盐和光卤石）形成决定的，从而提出了一个经济可行的盐湖提铷原创技术原型。这个工作还证明即使是对于ppm级的盐湖卤水成份，相图也是很有指导作用的，在这个理论创新成果的基础上，盐湖卤水提取微量铷的技术方面也取得了可喜的创新成果。

回顾我们满怀梦想和对盐湖事业的热爱走过的几十年，取得的进步尤其是近十年取得的创新成果和成绩，使我们看到盐湖基础研究智能化的发展和广泛应用，能促使人们更快、更全面和更深入地认识盐湖资源的变化规律，有力推动盐湖应用研究、盐湖资源的开发和综合利用的高质量创新发展。

回眸我们走过的几十年奋斗的路程，忘不了步入这个研究领域的科技人员和研究生们周末、假日仍在实验室、计算机前废寝忘食工作的身影，那深夜还亮着的灯光，那流淌的汗水和泪水；忘不了那因经费不足，愿拿70%的工资也要保证完成好国家基金项目，在上交的报告上每个组员的签名，那不为金钱所动、甘坐冷板凳的无私奉献精神；不会忘记所分析室吴国梁研究员、王瑞陵高级实验师等人的合作和支持，我们所用电动势法测定活度系数的锂、钾、钙等离子选择性电极是他们团队研制和提供的；不会忘记所领导、所科研管理、技术支撑、财务、后勤、保卫等部门以及机加工、玻璃加工车间同志们的大力支持！

我们要深切感谢在我们研究经费困难时中国科学院兰州近代物理所加工厂沈汉良厂长免费为我们设计测定溶液渗透系数的等压设备，他亲自画的加工图纸就有近百张，并解决了关键设备技术难题；感谢西北大学高胜利教授、陕师大刘志宏教授、中国科学院大连化物所谭教授等免费提供实验设备使用，并给予指导，以及中国科学院化学所、辽宁大学、清华大学、北京大学、浙江大学、武汉大学、西安近代化学所、西安交通大学和河南师大等单位的专家、教授和老师们的合作及热情帮助、支持；感谢国家自然基金委的多个面上项目和重点项目的资助，中国科学院重点项目、相关人才计划等项目经费支持。

回眸几十年来，我们在为盐湖科技事业奋斗的征程上，是紧跟人类科技的发展，不畏艰辛，一步一个脚印走过来的，满怀豪情和信心跨进了科技高速发展的新时代。青海盐湖所在盐湖化学基础和应用基础智能化研究方面在国内起到了引领作用。诸如DeepSee等的人工智能对我们开发的热力学相平衡预测模型给出的评论、定位是人工智能在化工热力学领域的典型落地，是AI进程中的垂直领域智能，是介于规则驱动与数据驱动的第三代混合智能。我们要步入现代前沿人工智能还有一段路要走。喜看青海盐湖所的青年科技人员在成长，有的已成为科技战线的领军人才，这是盐湖科技事业发展的生命力和希望 ，相信研究所实现基础和应用研究的更高质量的智能化发展指日可待。

谨以此文献给中国科学院青海盐湖研究所，献给那些在我国盐湖科技领域辛勤耕耘、无私奉献和给予帮助、支持的人们，以祝贺建所六十周年，并祝愿青海盐湖所人才辈出，创新硕果累累，蓬勃发展！