國際金融報
唐菁陽
2025-03-25 21:32
證券時報記者 江聃
當人工智能（AI）攜手材料科學，一場研究革命加速到來。創新資源集聚，北京正率先構建“AI+新材料”創新生態，向國際材料創新高地發起沖鋒。2025中關村論壇年會即將到來之際，證券時報記者走訪調研了多家“AI+新材料”領域創新企業，以及產業融合進展，追蹤記錄北京在這一領域發展的新畫卷。
變革新材料研發范式
“曾經，一位高校研究人員會花一年時間分析100萬張電鏡圖片中的1000張圖片得出科學畫像，以此發表相關論文。如今，運用深勢科技的技術可以通過算法去識別這些儀器產生的數據，很快得到最終結果。”
在位于北京市海淀區中關村的深勢科技會議室里，公司解決方案事業部高級經理伍旭嘗試用通俗易懂的案例向記者描述AI對新材料研發效率提升的作用。
在另一家公司——北京深云智合科技有限公司（以下簡稱“深云智合”)，記者看到，一個不足10平方米的封閉空間里，微克級自動化系統實現了自動加料、反應、稀釋、過濾、分析和數據處理等功能。另一端，在電腦端或手機端可以跟進反應進程和反應結果。這就是深云智合DeepChem智能合成平臺。據介紹，一套系統每天可以進行百個自動化試驗，接近百人博士研發團隊的工作量。
“我們公司已經布局了智能實驗室，這種模式不僅降低了研發成本，還加快了新材料從實驗室到產業化的進程。”北京航空航天大學教授，深云智合創始人、CEO劉宇宙表示。
事實上，“AI+新材料”不僅能大幅縮短研發周期，顯著提高研發效率，在處理高維度、跨尺度復雜體系問題方面尤其具有優勢，可以通過強大計算能力，利用AI技術實現材料成分、結構與性能的預測、模擬和分析，賦能研發、制造和應用等環節。
比如北京科學智能研究院和深勢科技聯合團隊發起大原子模型計劃OpenLAM，并已與多方合作迭代發布2代深度勢能預訓練大模型（DPA），其預測能力覆蓋元素周期表中的90余種元素，可應用于半導體、合金、有機分子等多類材料體系研發。
“目前，深勢科技的科學基座模型之一Uni-Mol分子大模型在蛋白質預測能力方面僅次于谷歌發布的AlphaFold 3，位列世界第二，但研發投入成本僅為其幾百分之一。”伍旭介紹。
從“實驗室AI”到“產線AI”
科技創新是為產業升級提供技術支撐。記者在調研中了解到，當前在北京一批“AI+新材料”融合的創新案例不斷涌現，從較為成熟的生物醫藥向石化能源、新能源汽車等行業領域拓展。
在石化能源領域，中石化石油化工科學研究院團隊與深勢科技合作，針對新型高性能催化劑重現性差、催化機制不明晰、數據分析難度大，造成新催化劑和成套氧化工藝技術開發過程緩慢、試錯成本高的問題，在石油化工領域開展AI結合高精度計算模擬，預測關鍵性能參數，與試驗數據結合，從配方工藝層面迭代改進產品綜合性能，降低試驗成本與時間，探索開發出3種新型催化劑材料，支撐了60萬噸/年環己酮肟和10萬噸/年環氧丙烷制備工業成套技術的不斷完善提升。
在汽車領域，小米先后發布的SU7、SU7 Ultra均搭載了“泰坦合金”，實現了從實驗室到量產車的智能躍遷。小米團隊使用自研的多元材料AI仿真系統，從上萬種合金配方中快速鎖定最優解。通過一體化壓鑄，首先應用于SU7車身結構件，焊接點減少840處，提升了車身結構的穩定性；車內降噪效果顯著，為用戶帶來了靜謐舒適的駕乘體驗；車身重量減輕，續航能力得以提升；同時經過超200萬公里的嚴苛耐久壽命驗證，產品可靠性得到了充分保障。
“AI正在改變材料科學的研發范式。”中國科學院院士、北京大學教授、北京科學智能研究院學術委員會主任鄂維南認為，北京具備人工智能賦能材料科學的先發優勢與人才基礎，全面布局科研基礎設施，為新材料研發提供系統性的有效工具。
政策和人才“雙輪驅動”
創新離不開政策和人才，而這恰恰是北京在“AI+新材料”上最大的優勢。
在政策層面，2024年10月，工業和信息化部發布《新材料大數據中心總體建設方案》。北京抓住機會，積極承擔國家級任務。北京與蘇州牽頭共建新材料大數據中心主平臺，擬布局30個以上數據資源節點。記者從北京市科學技術委員會、中關村科技園區管理委員會了解到，北京牽頭的主平臺服務門戶正在加速建設，計劃于12月正式對外發布運行。
“除了主平臺服務門戶建設和數據標準明確在京實施外，2024年啟動建設的4項數據資源節點任務，3項落地北京，未來預計多個行業數據資源節點將陸續在北京落地。”北京科技大學教授張雷說。
此外，結合區塊鏈、隱私計算等技術，促成材料數據可信流通、交易，在助力新材料智能化創新的基礎上，還有望形成專業數據的新經濟增量。
1月26日，北京市科委、中關村管委會牽頭，會同北京市發展改革委、北京市經濟和信息化局聯合印發的《北京市加快推動“人工智能+新材料”創新發展行動計劃（2025—2027年）》提出，到2027年，要實現北京“AI+新材料”創新能力顯著增強，新材料研發服務業態培育取得積極進展，形成國際領先的新材料創新策源與人工智能應用高地。
人才方面，據相關統計，北京科技大學等高校開設了“材料智能技術”專業，每年培養跨學科人才超500人，為行業不斷注入新鮮血液。
一位受訪專家表示，北京新材料產業發展路徑與外地不同，制造業產能可以外遷，但數據留下，創新留下，就能打開新質生產力的發展空間，并探索形成專業化的數據咨詢、數據金融服務業。
