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Bartosz Andrzej Grzybowski 교수는 인공지능 기반 합성 계획 및 화학 AI를 활용한 신기능 분자 및 물질 발견 분야의 세계적인 선구자입니다. 또한, 화학 반응 네트워크 이론, 동적/비평형 자기조립, 나노과학 및 표면 현상 연구에도 근본적으로 기여해왔습니다. 특히, 인공지능 소프트웨어인 Chematica/Synthia와 Allchemy를 개발하여 화학 물질의 합성 경로 최적화 및 새로운 물질 발견을 가속화하고 있습니다. IBS 인공지능 및 로봇기반 합성연구단(CARS)을 이끌며 AI 알고리즘과 로봇공학을 융합한 분자 스케일 합성 기술 혁신에 주력하며, 이를 통해 신약, 촉매, 광전자, 배터리 소재 등 첨단 산업 분야 발전에 기여하고 있습니다. 미래에는 AI, 로봇공학, 화학 분야를 아우르는 차세대 융복합 인재 양성에도 적극적으로 기여하며 기초과학 경쟁력을 높이는 것을 목표로 합니다.
| 연구자 프로필 |  |
| 연구자 명 | Bartosz Andrzej Grzybowski |
| 직책 | 연구단장 |
| 이메일 | nanogrzybowski@gmail.com |
| 재직 상태 | 재직 중 |
| 부서 학과 | 인공지능 및 로봇 기반 합성 연구단 |
| 사무실 번호 | 0522175504 |
| 연구실 | IBS 인공지능 및 로봇기반 합성연구단 (CARS) |
| 연구실 홈페이지 | https://www.ibs.re.kr/cars/ |
| 홈페이지 | http://grzybowski-group.net/people/bartosz.asp |
| 소속 | 기초과학연구원 |
| 회사명 | Harvard University |
| 재직기간 | 2000.10.01 ~ 2001.07.31 |
| 담당업무 | Postdoctoral Fellow로서 최신 연구 동향을 습득하고 전문 지식을 심화 |
| 회사명 | Vitae Pharmaceuticals and Harvard University |
| 재직기간 | 2001.07.01 ~ 2003.08.31 |
| 담당업무 | Vitae Pharmaceuticals 연구 책임자 및 Harvard University 화학/화학 생물학과 부교수로서 신약 개발 연구를 주도하고 학제 간 연구 역량 강화에 기여 |
| 회사명 | Northwestern University |
| 재직기간 | 2003.09.01 ~ 2007.08.31 |
| 담당업무 | 화학 및 생물 공학과, 화학과 조교수로 재직하며 연구 및 교육 활동을 통해 학술적 기반을 확립하고 후학 양성에 기여 |
| 회사명 | Northwestern University |
| 재직기간 | 2007.09.01 ~ 2009.08.31 |
| 담당업무 | 화학 및 생물 공학과, 화학과 부교수로 재직하며 심화된 연구 및 교육 활동 수행 |
| 회사명 | DoE |
| 재직기간 | 2009.09.01 ~ 2014.12.31 |
| 담당업무 | 미국 에너지부(DoE) 산하 에너지 프론티어 연구센터 소장으로서 비평형 에너지 연구를 총괄하고 주요 국가 연구 과제를 성공적으로 수행하여 학술 및 기술 발전에 기여 |
| 회사명 | Northwestern University |
| 재직기간 | 2009.09.01 ~ 2014.12.31 |
| 담당업무 | 물리화학 및 화학 시스템 공학 분야 정교수(Kenneth Burgess Chair)로서 심도 깊은 연구를 수행하고 혁신적인 연구 성과를 창출 |
| 회사명 | Polish Academy of Sciences |
| 재직기간 | 2014.09.01 ~ 재직 중 |
| 담당업무 | 교수로 재직하며 국제 협력 연구를 수행하고 유럽 내 과학 네트워크 확대에 기여 |
| 회사명 | UNIST |
| 재직기간 | 2014.12.01 ~ 재직 중 |
| 담당업무 | UNIST 화학 분야 특훈교수로서 최첨단 화학 연구를 선도하고 국내외 학계에 영향력 있는 연구 성과를 발표 |
| 회사명 | IBS Center for Soft and Living Matter @ UNIST |
| 재직기간 | 2015.07.01 ~ 재직 중 |
| 담당업무 | 그룹 리더로서 유연 및 생체 물질 연구를 주도하고 다학제 간 융합 연구를 통해 새로운 과학적 발견을 이끌어냄 |
| 회사명 | IBS Center for Soft and Living Matter @ UNIST |
| 재직기간 | 2023.05.01 ~ 2023.12.31 |
| 담당업무 | 연구단의 임시 책임자로서 운영을 안정적으로 이끌고 핵심 연구 방향을 설정 |
| 회사명 | 인공지능 및 로봇기반 합성연구단 |
| 재직기간 | 2024.01.01 ~ 재직 중 |
| 담당업무 | IBS 인공지능 및 로봇기반 합성연구단장으로서 AI 알고리즘과 로봇 공학을 활용한 분자 합성 기술 연구를 선도하며 화학 분야의 혁신적인 발전을 주도. Chematica/Synthia 및 Allchemy와 같은 AI 소프트웨어 개발을 통해 계산화학 분야에서 독보적인 기술적 우위를 확보하고 산업 적용 가능성을 제시. |
| 연구 1 | 인공지능 기반 화학 합성 및 로봇 자동화 |
| 내용 | 본 연구실은 인공지능(AI) 기반 합성 계획 및 화학 AI를 활용한 신기능 분자 및 물질 발견 분야를 개척하는 선구적인 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 화학 물질의 합성 경로 최적화 및 새로운 물질 발견을 가속화하는 인공지능 소프트웨어인 Chematica/Synthia와 Allchemy를 개발하여 화학 분야의 디지털 전환을 이끌고 있습니다. 이러한 AI 알고리즘과 로봇 공학을 융합한 분자 스케일 합성 기술 혁신은 신약, 촉매, 광전자, 배터리 소재 등 첨단 산업 분야 발전에 크게 기여하고 있습니다. 저희 연구단(CARS)은 알고리즘을 로봇 공학에 접목한 합성 연구, 즉 'Chemical AI' 분야를 선도하며 새로운 반응 및 기능성 분자, 물질 발견을 위한 최적의 솔루션을 제공합니다. AI가 가이드하는 로봇 시스템은 하루에 최대 1,000개의 실험을 수행하여 연구 속도를 획기적으로 높이며, 최적화된 시도 횟수로 폐기물을 최소화하여 자원 절약 및 환경적 이점을 제공합니다. 연구단은 자체적으로 화학 실험 로봇을 설계, 코딩, 조립하는 독자적인 역량을 갖추고 있으며, 이를 통해 복잡한 양이온 재배열 결과 예측, 화학 폐기물을 의약품으로 전환하는 컴퓨터 설계, 복잡한 천연물의 합성 계획 등 다수의 주요 연구 성과를 Nature지에 발표하며 이 분야의 세계적인 리더십을 확고히 하고 있습니다. |
| 연구 2 | 화학 반응 네트워크 이론 및 나노 스케일 자기조립 |
| 내용 | 본 연구실은 화학 반응 네트워크 이론, 동적/비평형 자기조립, 나노과학 및 표면 현상에 대한 근본적인 이해에 기여하는 연구를 수행합니다. 특히, 화학 시스템의 비평형 자가 조립 공정에 대한 선구적인 연구를 수행하여, 정전기적 상호작용 기반의 나노 스케일 자가 조립 현상을 설명하였습니다. 또한 나노 및 미세 영역에서 작동하는 반응-확산 화학 시스템 분야의 선구자로 인정받고 있습니다. 연구를 통해 모든 나노 입자 전자 공학을 최초로 시연하고, 작은 스케일에서 플라스틱-금속 및 역 광도체와 같은 여러 근본적인 현상을 발견하는 등 독창적인 성과를 창출했습니다. 유기 합성 네트워크를 지배하는 일반적인 법칙을 발견하고 정량화하여 유기 합성 계획을 위한 "화학적 두뇌"인 Chematica 개발에 기여하였습니다. 2011년에는 탈레스가 제기했던 "물질이 서로 접촉할 때 어떻게, 왜 전하를 띠는가"라는 오래된 과학적 질문을 해결했으며, 2013년에는 광학적 자석과 달리 자기 및 비자기 나노 물체를 조작할 수 있는 자기 트랩을 시연하는 등 혁신적인 연구를 지속하고 있습니다. 현재 비평형 자가 조립, 반응-확산 현상, "사고하는" 물질, 화학 네트워크 및 시스템, 유기 합성 이론 등 광범위한 분야에 걸쳐 활발한 연구를 진행하며 화학 분야의 지평을 넓히고 있습니다. |
| 연구 3 | 기능성 소재 및 촉매의 AI 기반 탐색 및 진화 |
| 내용 | 본 연구실은 인공지능 알고리즘과 로봇 공학을 활용하여 기능성 소재와 촉매를 혁신적으로 탐색하고 진화시키는 연구에 집중합니다. 특히, 촉매의 알고리즘적 설계와 기능성 재료의 폐쇄 루프 진화(Close-loop evolution)를 핵심 연구 목표로 삼고 있습니다. AI와 로봇 공학의 결합을 통해 새로운 화학 반응 및 촉매를 발견하며, 이를 신약, 광전자, 배터리 소재 등 첨단 산업 분야에 적용할 수 있는 잠재력을 제시합니다. 'Active learning guides discovery of a champion four-metal perovskite oxide for oxygen evolution electrocatalysis'와 같은 대표 연구 성과에서 보듯이, 저희는 활성 학습(Active Learning) 기법을 활용하여 우수한 성능의 산소 발생 전기 촉매용 4금속 페로브스카이트 산화물을 발견하는 데 성공했습니다. 이러한 접근 방식은 전통적인 시행착오 방식에 비해 훨씬 빠르고 효율적으로 최적화된 소재를 개발할 수 있게 합니다. 또한, 로봇 시스템은 하루에 최대 1,000개의 실험을 수행하며 연구 속도를 가속화하고, AI 기반 실험은 최적화된 시도 횟수로 폐기물을 최소화하여 자원 효율성을 극대화합니다. 연구단은 AI가 실험 결과를 학습하여 새로운 방향을 제시하는 순환적 상호작용을 통해 화학 분야에서 우연한 발견을 넘어 알고리즘을 사용해 반응을 예측하는 것을 목표로 하며, 이는 신소재 개발 프로세스의 패러다임을 변화시킬 것입니다. |
| 활동 내용 | [기술 자문 및 이전] - 화학무기금지기구(OPCW) 과학 자문 위원회(SAB) 위원 활동 - 여러 학술 저널의 자문 위원 활동 - Chematica/Synthia 및 Allchemy와 같은 화학 알고리즘 및 로봇 시스템 개발을 통해 학술 및 산업 분야 기술이전 수행 - 화학 합성 계획 소프트웨어 "Chematica" Merck KGaA에 인수 및 상업화 기여 - 합성 계획 알고리즘 개발을 통해 화학 공정 및 산업 응용 분야 기술 지도 역할 수행 [주요 강연] - 2010년: Soft Matter Lecturership (Royal Society of Chemistry, UK), Saville Lecturership (Princeton University), Crano Distinguished Lecturership (American Chemical Society, Akron Section) - 2011년: Centennial Year of Chemistry Distinguished Lecture (Wroclaw University, Poland) - 2012년: Excellence in Nanoscience Lecturership (EPFL, Switzerland), MESA Institute Annual Lecture (University of Twente, the Netherlands), ISIS Distinguished Lecturership (University of Strasbourg, France) - 2014년: The Givaudan Lecture and the Bristol Synthesis Meeting - 2018년: WuXi Distinguished Lecturer (Shanghai, China) - 2019년: 25th Solvay Conference on Chemistry (Brussels, Belgium) 초청 강연 - 2021년: AbbVie Discovery 2021 Platform Chemistry Technology Seminar - 2023년: Bowei Research Conference Lecture (Kending, Taiwan), Solvay Workshop on Chemistry (Brussels, Belgium), IUPAC World Congress on Chemistry 기조 강연 (The Hague, The Netherlands) - 2025년: V National Inorganic Chemistry Forum (Poland) 기조 강연 및 수상 예정 - "Self-assembly, trapping and manipulation of nonmagnetic microobjects with magnetic fields." 주제 강연 - "Synthesis of useful and harmful chemicals in the computer age" 주제 강연 - "Algorithms for synthesis planning, reaction discovery and chemical industry" 주제 강연 [수상 내역] - Arthur Fleischer Award for Outstanding Performance in Chemistry, Yale University (1995) - Honoris in Chimia, Yale University (1995) - Summa cum Laude, Yale University (1995) - Camille and Henry Dreyfus New Faculty Award (2003) - National Science Foundation CAREER Award (2006) - 3M Non-Tenured Faculty Award (2006) - Pew Scholar in the Biomedical Sciences (2006) - American Chemical Society Division of Colloid and Surface Chemistry Unilever Award (2006) - Sloan Fellowship (2007) - Camille Dreyfus Teacher-Scholar Award (2007) - G. Kanig Award for Innovation (Verband für Polymerforschung, Germany) (2008) - Nanoscience Prize (International Society for Nanoscale Science, Computation and Engineering) (2013) - Fellow of the Royal Society of Chemistry (2015) - The Feynman Prize in Nanotechnology (2016) - Sendzimir Honorary Medal (Society of Innovators, Poland) (2019) - NIH NCATS Aspire Award (National Institutes of Health, NIH, Washington, USA) (2019) - Elected Member of the Societas Scientarum Varsaviensis (Towarzystwo Naukowe Warszawskie) (2020) - Grand Academic Award (Academic Affairs Team, UNIST) (2020) - FNP Prize (Foundation for Polish Science) (2022) |
| 학력 사항 | 박사 Harvard University Chemistry (2000) 석사 Yale University Chemistry (1995) 학사 Yale University Chemistry (1995) |
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