如何跑出“人工智能+”加速度？近日，隨著《北京市加快推動“人工智能+新材料”創(chuàng)新發(fā)展行動計劃（2025-2027年）》（以下簡稱《行動計劃》）的發(fā)布，北京在提速新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展上，又邁出新的關鍵一步。

開啟材料研發(fā)新紀元

新材料作為戰(zhàn)略性、基礎性產(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、扎實推進高質(zhì)量發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)方向。但長期以來，新材料研發(fā)面臨設計空間大、缺乏有效理論指導等問題，導致研發(fā)周期漫長。

“AI+新材料”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技術在處理高維度、跨尺度復雜體系問題方面的強大計算能力，實現(xiàn)材料成分、結構與性能的預測、模擬和分析，賦能研發(fā)、制造和應用等環(huán)節(jié)，對于材料領域科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重大意義。

“AI正在改寫材料科學的游戲規(guī)則。”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指出，問題正在迎刃而解。“北京具備人工智能賦能材料科學的先發(fā)優(yōu)勢與人才基礎，同時全面布局了科研基礎設施，為新材料研發(fā)提供系統(tǒng)性的有效工具。”

人們看到，物質(zhì)科學大原子模型出現(xiàn)，開啟了材料研發(fā)新紀元。

北京科學智能研究院和深勢科技聯(lián)合團隊以“征服元素周期表”為目標，發(fā)起大原子模型計劃OpenLAM，并已與多方合作迭代發(fā)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118種元素中超過90種，可應用于半導體、合金、有機分子等多類材料體系研發(fā)。

目前，基于DPA-2開發(fā)的Unimol分子大模型在蛋白質(zhì)預測能力方面僅次于谷歌發(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。推動材料科學、化學及生物醫(yī)藥等領域?qū)崿F(xiàn)重大突破，促進前沿科研邁向更高層次。”北京科學智能研究院副院長李鑫宇介紹。

與此同時，“人工智能+”激活千行百業(yè)，標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”，實現(xiàn)從實驗室到量產(chǎn)車的智能躍遷；中國鋼研6個月內(nèi)設計開發(fā)出世界上強度最高（800MPa級別）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；北京科學智能研究院引入AI分子表示學習模型，設計出不含貴重金屬的新一代OLED發(fā)光材料……

其中，小米團隊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，應用于小米首款車型SU7車身結構件，焊接點減少840處，提升了車身結構的穩(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；車身重量減輕，續(xù)航能力得以提升；同時經(jīng)過超200萬公里的嚴苛耐久壽命驗證，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上脫穎而出，更為整個汽車制造行業(yè)提供了全新的材料解決方案。

中石化石油化工科學研究院舒興田院士團隊與深勢科技合作，針對新型高性能催化劑重現(xiàn)性差、催化機制不明晰、數(shù)據(jù)分析難度大，造成新催化劑和成套氧化工藝技術開發(fā)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(shù)，與試驗數(shù)據(jù)結合，從配方工藝層面迭代改進產(chǎn)品綜合性能，降低試驗成本與時間，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代意義的標桿性新材料產(chǎn)品，打造了一張張“人工智能+”的閃耀名片。

政策注入“強心劑”

毫無疑問，引領“AI+新材料”發(fā)展風向標，是北京國際科技創(chuàng)新中心建設的題中應有之義。

北京在2025年開年即發(fā)布的《行動計劃》，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，新材料研發(fā)服務業(yè)態(tài)培育取得積極進展，形成國際領先的新材料創(chuàng)新策源與人工智能應用高地。

“恰逢其時！”中國工程院院士、北京科技大學教授、北京云智材料大數(shù)據(jù)研究院院長謝建新由衷點贊道，新材料是高新技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石和先導，對于北京國際科創(chuàng)中心建設和高精尖產(chǎn)業(yè)發(fā)展意義重大。北京由此向外界釋放了兩個重要的積極信號：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；通過政策引導和資源整合，北京將推動新材料產(chǎn)業(yè)智能化、高端化發(fā)展。

中關村人工智能研究院院長邵斌認為，北京在2025年開年便將“AI+新材料”列為重點工作方向，一方面體現(xiàn)了對國際前沿科技動向和產(chǎn)業(yè)風口的高度敏銳，另一方面展示了對本土“AI+新材料”加快崛起的堅定信心。

“推動AI技術從實驗室走向產(chǎn)業(yè)應用現(xiàn)場，賦能新材料研發(fā)應用，重在釋放北京在AI與制造融合領域的新勢能。”他說。

“發(fā)展目標清晰且具有前瞻性。”北京戴納實驗科技股份有限公司董事長遲海鵬表示，此舉表明，北京高度重視人工智能與新材料領域的深度融合，這為企業(yè)發(fā)展打了一針“強心劑”。

北京航空航天大學教授劉宇宙在介紹創(chuàng)新情況

“既是機遇，也是責任。”北京航空航天大學教授、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，讓企業(yè)的發(fā)展空間變得更加廣闊。

中國鋼研材料數(shù)字化研發(fā)首席科學家蘇航認為，《行動計劃》擘畫的路徑清晰、全面且專業(yè)。

他表示，中國鋼研作為國家新材料大數(shù)據(jù)中心主平臺建設任務中標準與節(jié)點銜接技術的牽頭單位，積極開展材料數(shù)據(jù)標準與共享體系的建設，并將在數(shù)據(jù)、算法、試驗、應用、人才等方面全面建立國內(nèi)領先的技術能力和生態(tài)能力。通過《行動計劃》，中國鋼研將進一步整合資源，打造原創(chuàng)性技術策源地，成為北京新材料“研發(fā)-產(chǎn)業(yè)-應用”一體化的引領性示范基地。

“發(fā)展目標令人期待、切實可行。”鄂維南總結說，北京是“AI for Science”的策源地，尤其在高人才密度（特別是具備交叉學科素養(yǎng)）方面，獨具優(yōu)勢。在率先打造“AI+新材料”新范式上，北京有基礎、有優(yōu)勢，并取得了初步成效。

“AI+新材料”新高地崛起

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

首先，國家級材料中心在京落地，實現(xiàn)了平臺級數(shù)據(jù)賦能。2024年10月，工業(yè)和信息化部、財政部、國家數(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，并布局30個以上數(shù)據(jù)資源節(jié)點。北京牽頭的主平臺服務門戶正在加速建設，計劃于今年3月發(fā)布試用版，并于12月正式對外發(fā)布運行。

“除了主平臺服務門戶建設和數(shù)據(jù)標準明確在京實施外，2024年啟動建設的5項數(shù)據(jù)資源節(jié)點任務，4項落地北京，未來預計多個行業(yè)數(shù)據(jù)資源節(jié)點將陸續(xù)在京落地，為北京數(shù)據(jù)驅(qū)動新材料智能化創(chuàng)新發(fā)展奠定了堅實基礎。”北京科技大學教授張雷介紹。

此外，結合區(qū)塊鏈、隱私計算等技術，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)新的基礎上，還有望形成專業(yè)數(shù)據(jù)的新經(jīng)濟增量。

“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)金融服務業(yè)。”蘇航說。

本報記者在實驗室采訪

其次，智能實驗室是北京“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)的智能實驗室將顛覆傳統(tǒng)實驗布局，實驗臺不再需要按照1.2米的標準高度為人類操作量身定制，機械按鈕被虛擬控制界面和語音指令取代，實驗設備能夠自主執(zhí)行任務并實時優(yōu)化實驗參數(shù)，AI系統(tǒng)可設計實驗、分析數(shù)據(jù)并生成報告，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)和科研機構積極響應，全力打造智能化、自動化的研發(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”業(yè)態(tài)的萌芽奠定了基礎。

在戴納科技建設的全自動“黑燈實驗室”中，智能機械臂可24小時不間斷執(zhí)行樣品制備、性能測試、數(shù)據(jù)采集等任務，AI系統(tǒng)實時分析結果并優(yōu)化下一輪實驗參數(shù)。相比傳統(tǒng)實驗室，黑燈實驗室效率最高可提升480倍，能耗降低50%，實驗面積減少85%。

深云智合的DeepChem智能合成平臺，包括AlphaCat干實驗子平臺和AlphaLab 濕實驗兩子平臺，是業(yè)內(nèi)領先，具有干濕閉環(huán)實驗功能且能提供材料研發(fā)代工服務的一體化平臺。

“我們公司已經(jīng)布局了黑燈實驗室，憑借自主開發(fā)的模型和自動化設備，通過全自動化的實驗流程和AI驅(qū)動的數(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，這種模式不僅降低了研發(fā)成本，還加快了新材料從實驗室到產(chǎn)業(yè)化的進程。”劉宇宙非常看好“材料智能化研發(fā)代工”。

“實驗室唯一不變的就是‘它永遠在變’。”遲海鵬介紹，目前，戴納科技已為聯(lián)合利華、萬華化學、北京化工大學、中石化石科院、中石油上海研究院、百濟神州等知名企業(yè)和研究機構提供黑燈實驗室設計施工服務。

深勢科技則基于鄂維南院士“四梁”基礎設施的理念以及對于科學智能體的深入理解，正在服務多個科研團隊，以模型嵌入和數(shù)據(jù)端口連接為切入點，幫助構建以模型為“智腦”，以自動化實驗設備為“軀干”的軟硬結合、干濕閉環(huán)科學智能體。

“理想的科學智能體不僅僅能夠代替人，更加高效且精準地做實驗、讀結果、分析數(shù)據(jù)，更應該能夠在一輪輪的實驗中自我成長，自主優(yōu)化。”北京深勢科技有限公司創(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)，占全國總量的1/3，智能實驗室、數(shù)據(jù)平臺等基礎設施加速落地，北京科技大學等高校開設“材料智能技術”專業(yè)，年培養(yǎng)跨學科人才超500人，為行業(yè)不斷注入新鮮血液。

“北京的優(yōu)勢在于頂尖人才、豐富的應用場景和開放的創(chuàng)新生態(tài)。”邵斌一語道出“AI+新材料”在北京蓬勃發(fā)展的關鍵。

可以看到，從生產(chǎn)制造到研發(fā)服務業(yè)態(tài)，北京正以“AI+新材料”為抓手，闖出一條新材料領域新質(zhì)生產(chǎn)力的突圍之路。“人工智能+”應用，不僅是技術的革新，更是一場生產(chǎn)關系的重構。能夠預見的是，在這條賽道上，北京先行，全國跟進，“中國智造”已在悄然加速。