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今年政府工作報(bào)告提出，持續(xù)推進(jìn)“人工智能+”行動(dòng)，將數(shù)字技術(shù)與制造優(yōu)勢(shì)、市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)更好結(jié)合起來，支持大模型廣泛應(yīng)用。

如何跑出“人工智能+”加速度？近日，隨著《北京市加快推動(dòng)“人工智能+新材料”創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2025-2027年）》（以下簡(jiǎn)稱《行動(dòng)計(jì)劃》）的發(fā)布，北京在提速新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展上，又邁出新的關(guān)鍵一步。3月18日，在2025中關(guān)村論壇年會(huì)即將到來之際，就打造具備世界影響力的產(chǎn)業(yè)集群，北京市科委、中關(guān)村管委會(huì)組織了相關(guān)主題調(diào)研，記者在采訪中看到，在北京，一批“AI+新材料”融合創(chuàng)新成果加速涌現(xiàn)，為全國(guó)乃至全球的相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了參考和借鑒。

引入新游戲規(guī)則

新材料作為戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，是現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系和新型工業(yè)化的重要支撐，是加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、扎實(shí)推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)方向。但長(zhǎng)期以來，新材料研發(fā)依賴于理論探索和經(jīng)驗(yàn)積累，需要經(jīng)歷反復(fù)實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致研發(fā)周期漫長(zhǎng)、成本高。

“AI+新材料”通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)專業(yè)大模型賦能，不僅能大幅縮短新材料的研發(fā)周期，降低研發(fā)成本，顯著提高研發(fā)效率，還能利用AI技術(shù)在處理高維度、跨尺度復(fù)雜體系問題方面的強(qiáng)大計(jì)算能力，實(shí)現(xiàn)材料成分、結(jié)構(gòu)與性能的預(yù)測(cè)、模擬和分析，賦能研發(fā)、制造和應(yīng)用等環(huán)節(jié)，對(duì)于材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重大意義。

“AI正在改變材料科學(xué)的研發(fā)范式?！敝袊?guó)科學(xué)院院士、北京大學(xué)教授、北京科學(xué)智能研究院學(xué)術(shù)委員會(huì)主任鄂維南指出，問題正在迎刃而解?！氨本┚邆淙斯ぶ悄苜x能材料科學(xué)的先發(fā)優(yōu)勢(shì)與人才基礎(chǔ)，同時(shí)全面布局了科研基礎(chǔ)設(shè)施，為新材料研發(fā)提供系統(tǒng)性的有效工具?！?/p>

人們看到，面向物質(zhì)科學(xué)的預(yù)訓(xùn)練大模型出現(xiàn)，開啟了材料研發(fā)新紀(jì)元。

北京科學(xué)智能研究院和深勢(shì)科技聯(lián)合團(tuán)隊(duì)以“征服元素周期表”為目標(biāo)，發(fā)起大原子模型計(jì)劃OpenLAM，并已與多方合作迭代發(fā)布2代深度勢(shì)能預(yù)訓(xùn)練大模型（DPA），其預(yù)測(cè)能力覆蓋周期表中的90余種元素，可應(yīng)用于半導(dǎo)體、合金、有機(jī)分子等多類材料體系研發(fā)。

目前，大原子模型計(jì)劃下的另一款Unimol分子大模型在蛋白質(zhì)預(yù)測(cè)能力方面僅次于谷歌DeepMind發(fā)布的AlphaFold3，位列世界第二，但研發(fā)投入成本僅為其1/400。

“‘終極版’大原子模型將有望成為微觀世界AI for Science具身智能體的基座模型。推動(dòng)材料科學(xué)、化學(xué)及生物醫(yī)藥等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破，促進(jìn)前沿科研邁向更高層次?！北本┛茖W(xué)智能研究院副院長(zhǎng)李鑫宇介紹。

與此同時(shí)，“人工智能+”激活千行百業(yè)，標(biāo)桿新材料案例也在北京不斷涌現(xiàn)。

小米汽車身上的“泰坦合金”，實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室到量產(chǎn)車的智能躍遷；中國(guó)鋼研6個(gè)月內(nèi)設(shè)計(jì)開發(fā)出世界上強(qiáng)度最高（800MPa級(jí)別）的高性能抗氫厚板材料；中石化以AI賦能的分子篩催化綠色氧化工藝開發(fā)推動(dòng)傳統(tǒng)研發(fā)模式的變革，助力新型催化工藝自主化；北京科學(xué)智能研究院引入AI分子表示學(xué)習(xí)模型，設(shè)計(jì)出不含貴重金屬的新一代OLED發(fā)光材料……

其中，小米團(tuán)隊(duì)使用自研的多元材料AI仿真系統(tǒng)，從上萬種合金配方中快速鎖定最優(yōu)解。通過一體化壓鑄，應(yīng)用于小米首款車型SU7車身結(jié)構(gòu)件，焊接點(diǎn)減少840處，提升了車身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；車內(nèi)降噪效果顯著，為用戶帶來了靜謐舒適的駕乘體驗(yàn)；車身重量減輕，續(xù)航能力得以提升；同時(shí)經(jīng)過超200萬公里的嚴(yán)苛耐久壽命驗(yàn)證，產(chǎn)品可靠性得到了充分保障。2月27日，小米新發(fā)布的車型SU7 Ultra，也搭載了“泰坦合金”。這一新型材料成果，不僅助力小米汽車在市場(chǎng)上脫穎而出，更為整個(gè)汽車制造行業(yè)提供了全新的材料解決方案。

中石化石油化工科學(xué)研究院團(tuán)隊(duì)與深勢(shì)科技合作，針對(duì)新型高性能催化劑重現(xiàn)性差、催化機(jī)制不明晰、數(shù)據(jù)分析難度大，造成新催化劑和成套氧化工藝技術(shù)開發(fā)過程緩慢、試錯(cuò)成本高的問題，在石油化工領(lǐng)域開展AI結(jié)合高精度計(jì)算模擬，預(yù)測(cè)關(guān)鍵性能參數(shù)，與試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)合，從配方工藝層面迭代改進(jìn)產(chǎn)品綜合性能，降低試驗(yàn)成本與時(shí)間，探索開發(fā)出3種新型催化劑材料，支撐了60萬噸/年環(huán)己酮肟和10萬噸/年環(huán)氧丙烷制備工業(yè)成套技術(shù)的不斷完善提升。

……

在“AI+新材料”融合發(fā)展的浪潮中，北京各方紛紛發(fā)力，變革傳統(tǒng)研發(fā)范式，推出一系列具有劃時(shí)代意義的標(biāo)桿性新材料產(chǎn)品，打造了一張張“人工智能+”的閃耀名片。

政策注入“強(qiáng)心劑”

毫無疑問，引領(lǐng)“AI+新材料”發(fā)展風(fēng)向標(biāo)，是北京國(guó)際科技創(chuàng)新中心建設(shè)的題中應(yīng)有之義。

北京在2025年開年即發(fā)布的《行動(dòng)計(jì)劃》，高屋建瓴地提出，到2027年，北京“人工智能+新材料”創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)，新材料研發(fā)服務(wù)業(yè)態(tài)培育取得積極進(jìn)展，形成國(guó)際領(lǐng)先的新材料創(chuàng)新策源地與人工智能應(yīng)用高地。

“恰逢其時(shí)！”中國(guó)工程院院士、北京科技大學(xué)教授、北京云智材料大數(shù)據(jù)研究院院長(zhǎng)謝建新由衷點(diǎn)贊道，新材料是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石和先導(dǎo)，對(duì)于北京國(guó)際科創(chuàng)中心建設(shè)和高精尖產(chǎn)業(yè)發(fā)展意義重大。北京由此向外界釋放了兩個(gè)重要的積極信號(hào)：北京將AI與新材料的深度融合作為未來科技創(chuàng)新的重要方向；通過政策引導(dǎo)和資源整合，北京將推動(dòng)新材料產(chǎn)業(yè)智能化、高端化發(fā)展。

中關(guān)村人工智能研究院院長(zhǎng)邵斌認(rèn)為，北京在2025年開年便將“AI+新材料”列為重點(diǎn)工作方向，一方面體現(xiàn)了對(duì)國(guó)際前沿科技動(dòng)向和產(chǎn)業(yè)風(fēng)口的高度敏銳，另一方面展示了對(duì)本土“AI+新材料”加快崛起的堅(jiān)定信心。

“推動(dòng)AI技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)，賦能新材料研發(fā)應(yīng)用，重在釋放北京在AI與制造融合領(lǐng)域的新勢(shì)能。”他說。

“發(fā)展目標(biāo)清晰且具有前瞻性?！北本┐骷{實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司董事長(zhǎng)遲海鵬表示，此舉表明，北京高度重視人工智能與新材料領(lǐng)域的深度融合，這為企業(yè)發(fā)展打了一針“強(qiáng)心劑”。

“既是機(jī)遇，也是責(zé)任?！北本┖娇蘸教齑髮W(xué)教授、北京深云智合科技有限公司創(chuàng)始人、CEO劉宇宙表示，政府在政策層面釋放出多重信號(hào)，讓企業(yè)的發(fā)展空間變得更加廣闊。

中國(guó)鋼研材料數(shù)字化研發(fā)首席科學(xué)家蘇航認(rèn)為，《行動(dòng)計(jì)劃》擘畫的路徑清晰、全面且專業(yè)。

他表示，中國(guó)鋼研作為國(guó)家新材料大數(shù)據(jù)中心主平臺(tái)建設(shè)任務(wù)中標(biāo)準(zhǔn)與節(jié)點(diǎn)銜接技術(shù)的牽頭單位，積極開展材料數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與共享體系的建設(shè)，并將在數(shù)據(jù)、算法、試驗(yàn)、應(yīng)用、人才等方面全面建立國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的技術(shù)能力和生態(tài)能力。通過《行動(dòng)計(jì)劃》，中國(guó)鋼研將進(jìn)一步整合資源，打造原創(chuàng)性技術(shù)策源地，成為北京新材料“研發(fā)-產(chǎn)業(yè)-應(yīng)用”一體化的引領(lǐng)性示范基地。

“發(fā)展目標(biāo)令人期待、切實(shí)可行?！倍蹙S南總結(jié)說，北京是“AI for Science”的策源地，在率先打造“AI+新材料”新范式上，北京有基礎(chǔ)、有優(yōu)勢(shì)，并取得了初步成效。

北京策馬先行

2025年是國(guó)家“人工智能+”行動(dòng)全面鋪開的第一年。作為開年“重頭戲”，北京如何讓更多企業(yè)在新領(lǐng)域新賽道跑出加速度，快速崛起“AI+新材料”新高地？

首先，國(guó)家級(jí)材料中心在京落地，實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)級(jí)數(shù)據(jù)賦能。2024年10月，工業(yè)和信息化部、財(cái)政部、國(guó)家數(shù)據(jù)局聯(lián)合印發(fā)《新材料大數(shù)據(jù)中心總體建設(shè)方案》，由北京與蘇州牽頭共建新材料大數(shù)據(jù)中心主平臺(tái)，并布局30個(gè)以上數(shù)據(jù)資源節(jié)點(diǎn)。北京牽頭的主平臺(tái)服務(wù)門戶正在加速建設(shè)，計(jì)劃于今年3月發(fā)布試用版，并于12月正式對(duì)外發(fā)布運(yùn)行。

“除了主平臺(tái)服務(wù)門戶建設(shè)和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)明確在京實(shí)施外，2024年啟動(dòng)建設(shè)的4項(xiàng)數(shù)據(jù)資源節(jié)點(diǎn)任務(wù)，3項(xiàng)落地北京，未來預(yù)計(jì)多個(gè)行業(yè)數(shù)據(jù)資源節(jié)點(diǎn)將陸續(xù)在京落地，為北京數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)新材料智能化創(chuàng)新發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。”北京科技大學(xué)教授張雷介紹。

此外，結(jié)合區(qū)塊鏈、隱私計(jì)算等技術(shù)，促成材料數(shù)據(jù)可信流通、交易，在助力新材料智能化創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，還有望形成專業(yè)數(shù)據(jù)的新經(jīng)濟(jì)增量。

“北京新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑與外地不同，制造業(yè)產(chǎn)能可以外遷，但數(shù)據(jù)留下，創(chuàng)新留下，就能打開新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展空間，并探索形成專業(yè)化的數(shù)據(jù)咨詢、數(shù)據(jù)金融服務(wù)業(yè)?！碧K航說。

其次，智能實(shí)驗(yàn)室是北京“人工智能+新材料”發(fā)展布局的重要物理載體。軟硬一體、干濕閉環(huán)的智能實(shí)驗(yàn)室將顛覆傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)布局，實(shí)驗(yàn)臺(tái)不再需要按照1.2米的標(biāo)準(zhǔn)高度為人類操作量身定制，機(jī)械按鈕被虛擬控制界面和語音指令取代，實(shí)驗(yàn)設(shè)備能夠自主執(zhí)行任務(wù)并實(shí)時(shí)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)參數(shù)，AI系統(tǒng)可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)并生成報(bào)告，突破空間限制，大幅提升研發(fā)效率，為新材料的快速發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新開辟全新路徑。

目前，眾多企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)積極響應(yīng)，全力打造智能化、自動(dòng)化的研發(fā)環(huán)境，極大地提升了新材料研發(fā)的效率和質(zhì)量，為“新材料研發(fā)外包服務(wù)”業(yè)態(tài)的萌芽奠定了基礎(chǔ)。

在戴納科技建設(shè)的全自動(dòng)“黑燈實(shí)驗(yàn)室”中，智能機(jī)械臂可24小時(shí)不間斷執(zhí)行樣品制備、性能測(cè)試、數(shù)據(jù)采集等任務(wù)，AI系統(tǒng)實(shí)時(shí)分析結(jié)果并優(yōu)化下一輪實(shí)驗(yàn)參數(shù)。相比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，黑燈實(shí)驗(yàn)室效率最高可提升480倍，能耗降低50%，實(shí)驗(yàn)面積減少85%。

深云智合的DeepChem智能合成平臺(tái)，包括AlphaCat干實(shí)驗(yàn)子平臺(tái)和AlphaLab 濕實(shí)驗(yàn)兩子平臺(tái)，是業(yè)內(nèi)領(lǐng)先，具有干濕閉環(huán)實(shí)驗(yàn)功能且能提供材料研發(fā)代工服務(wù)的一體化平臺(tái)。

“我們公司已經(jīng)布局了黑燈實(shí)驗(yàn)室，憑借自主開發(fā)的模型和自動(dòng)化設(shè)備，通過全自動(dòng)化的實(shí)驗(yàn)流程和AI驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)分析，大幅提升了研發(fā)效率，減少了人為誤差，為多家企業(yè)提供研發(fā)服務(wù)，這種模式不僅降低了研發(fā)成本，還加快了新材料從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程?！眲⒂钪娣浅？春谩安牧现悄芑邪l(fā)代工”。

“實(shí)驗(yàn)室唯一不變的就是‘它永遠(yuǎn)在變’?！边t海鵬介紹，目前，戴納科技已為聯(lián)合利華、萬華化學(xué)、北京化工大學(xué)、中石化石科院、中石油上海研究院、百濟(jì)神州等知名企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)提供黑燈實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)施工服務(wù)。

深勢(shì)科技則致力于構(gòu)建AI for Science的微尺度工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，服務(wù)于一系列科學(xué)研究和工業(yè)研發(fā)領(lǐng)域，幫助構(gòu)建以模型為“智腦”，以自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)設(shè)備為“軀干”的科學(xué)智能體，實(shí)現(xiàn)新材料、新分子、新配方的高效發(fā)現(xiàn)與優(yōu)化。

“理想的科學(xué)智能體不僅僅能夠代替人，更加高效且精準(zhǔn)地做實(shí)驗(yàn)、讀結(jié)果、分析數(shù)據(jù)，更應(yīng)該能夠在一輪輪的實(shí)驗(yàn)中自我成長(zhǎng)，自主優(yōu)化?！北本┥顒?shì)科技有限公司創(chuàng)始人、CEO孫偉杰表示。

據(jù)悉，目前，北京已集聚近10家“人工智能+新材料”算法軟件企業(yè)，占全國(guó)總量的1/3，智能實(shí)驗(yàn)室、數(shù)據(jù)平臺(tái)等基礎(chǔ)設(shè)施加速落地，北京科技大學(xué)等高校開設(shè)“材料智能技術(shù)”專業(yè)，年培養(yǎng)跨學(xué)科人才超500人，為行業(yè)不斷注入新鮮血液。

“北京的優(yōu)勢(shì)在于頂尖人才、豐富的應(yīng)用場(chǎng)景和開放的創(chuàng)新生態(tài)?！鄙郾笠徽Z道出“AI+新材料”在北京蓬勃發(fā)展的關(guān)鍵。

可以看到，從生產(chǎn)制造到研發(fā)服務(wù)業(yè)態(tài)，北京正以“AI+新材料”為抓手，闖出一條新材料領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力的突圍之路?！叭斯ぶ悄?”應(yīng)用，不僅是技術(shù)的革新，更是一場(chǎng)生產(chǎn)關(guān)系的重構(gòu)。能夠預(yù)見的是，在這條賽道上，北京先行，全國(guó)跟進(jìn)，“中國(guó)智造”已在悄然加速。

（受訪者供圖）