材料是科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級的基石。當(dāng)前，大模型、具身智能等人工智能的最新賽道，一方面對材料產(chǎn)業(yè)的原始創(chuàng)新和工程化能力提出更高要求，另一方面也成為基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)高端化的助力。全國政協(xié)委員、中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)副校長楊金龍在接受《中國電子報》采訪時表示，要結(jié)合思維智能與行動智能，實現(xiàn)材料產(chǎn)業(yè)升級的范式變革。

思維智能結(jié)合行動智能 催生顛覆式創(chuàng)新

2024年10月，諾貝爾獎的三大科學(xué)獎依次揭曉，其中兩大獎項花落AI。物理學(xué)獎授予了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的兩位科學(xué)家?；瘜W(xué)獎授予破解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)密碼的三位科學(xué)家，其中兩位來自谷歌旗下的“深層思維”公司。

AI For Science（科學(xué)智能）正在成為科研新范式。

“在化學(xué)和材料領(lǐng)域，人工智能已實現(xiàn)分子性質(zhì)預(yù)測、實驗方案自主設(shè)計、工藝參數(shù)優(yōu)化等全鏈條賦能。但是，AI并非替代人類，而是拓展科研邊界——通過構(gòu)建材料知識圖譜，人機(jī)協(xié)同可挖掘數(shù)據(jù)中隱藏的規(guī)律，催生顛覆性創(chuàng)新?！睏罱瘕堈f道。

早在2022年，中科大機(jī)器化學(xué)家團(tuán)隊就通過開發(fā)和集成移動機(jī)器人、化學(xué)工作站、智能操作系統(tǒng)、科學(xué)數(shù)據(jù)庫，成功研制出“全球首個數(shù)據(jù)智能驅(qū)動的全流程機(jī)器化學(xué)家平臺”。通過AI驅(qū)動，該平臺僅用5周便可完成高熵催化劑創(chuàng)制，而傳統(tǒng)方法需耗時1400年。

在楊金龍看來，AI技術(shù)可以分為兩條路徑，一個是思維智能，也就是智能模型、大模型等程序和軟件；另一個是行動智能，也就是以智能機(jī)器人為代表的硬件載體。

“在基礎(chǔ)研究中，尤其是在物質(zhì)科學(xué)的研究中，我認(rèn)為需要將思維智能與行動智能相結(jié)合，通過二者的高效協(xié)同，有效解決實際的科學(xué)問題。我國在豐富的應(yīng)用場景和快速的工程化能力方面具備獨特優(yōu)勢，面臨的挑戰(zhàn)主要是智能算法迭代速度快帶來的國際競爭壓力。解決這個挑戰(zhàn)的關(guān)鍵在于人才的培養(yǎng)，比如DeepSeek的開發(fā)人員都是青年人才。培養(yǎng)既懂科學(xué)又會智能算法的交叉領(lǐng)域人才，是應(yīng)對未來競爭的核心籌碼?！睏罱瘕堈f道。

創(chuàng)新鏈耦合產(chǎn)業(yè)鏈 推動新材料產(chǎn)業(yè)躍升

材料位于電子信息產(chǎn)業(yè)鏈的最上游，材料創(chuàng)新是重點產(chǎn)業(yè)升級的核心引擎。從集成電路依賴的高純硅片，到新能源革命中的鋰電材料突破，材料始終是技術(shù)變革的基石。楊金龍向記者指出，當(dāng)前我國材料產(chǎn)業(yè)已形成全球最完整的工業(yè)體系，但在高端光刻膠、高純度靶材等領(lǐng)域仍需突破。

今年政府工作報告提到“推動科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新融合發(fā)展”，為材料等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的攀“高”逐“質(zhì)”指明了方向。

“科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新融合的本質(zhì)是創(chuàng)新鏈與價值鏈的深度耦合。我們既要攀登基礎(chǔ)研究的高峰，也要扎根產(chǎn)業(yè)的痛點。”楊金龍說。據(jù)介紹，楊金龍課題組開發(fā)了電子結(jié)構(gòu)計算新程序，在國產(chǎn)“神威·太湖之光”超級計算機(jī)上首次實現(xiàn)千萬核心并行第一性原理計算模擬，隨后在“海洋之光”上實現(xiàn)了250萬原子的電子結(jié)構(gòu)計算。在楊金龍看來，這既是一種科技創(chuàng)新成果，也解決了國產(chǎn)超算缺乏適配的應(yīng)用的困境，推動了我國高性能計算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

而新材料產(chǎn)業(yè)一方面是科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級的先導(dǎo)，另一方面在基礎(chǔ)研究、批量制備和商用落地上，仍需全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同推進(jìn)。楊金龍表示，新材料領(lǐng)域的創(chuàng)新生態(tài)優(yōu)化，需要強(qiáng)化“政產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同——政府搭建共性技術(shù)平臺，高校聚焦原理突破，企業(yè)主導(dǎo)工程轉(zhuǎn)化。未來還需加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，推動創(chuàng)新成果精準(zhǔn)對接產(chǎn)業(yè)需求，同時突破工況條件下的精準(zhǔn)表征技術(shù)，解決真實化學(xué)過程的數(shù)據(jù)獲取難題。

“我國新材料產(chǎn)業(yè)處于‘并跑’躍升關(guān)鍵期，2025年新材料產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值預(yù)計將達(dá)到10萬億規(guī)模，但在原創(chuàng)性和高端化能力方面還需要進(jìn)一步提高，尤其是借助人工智能的力量，為產(chǎn)業(yè)升級帶來范式上的變革?！睏罱瘕堈f道。