北京引領“AI+新材料”風口

作為當前科技革命的核心驅動力,人工智能正以顛覆性創新重構傳統產業格局。記者從3月18日舉行的2025中關村論壇年會預熱集體採訪中獲悉,北京已聚集“人工智能+新材料”創新型企業近10家,佔全國總量的三分之一,引領著這場AI與新材料的時代風口。
AI改寫材料科學“游戲規則”
新材料作為戰略性、基礎性產業,是現代化產業體系和新型工業化的重要支撐。但長期以來,新材料研發依賴於理論探索和經驗積累,需要經歷反復實驗,導致研發周期漫長、成本高。一款全新的材料,從科研發現到走出實驗室落地應用,至少需要二三十年。
如今,新材料的研發速度正被重新定義。“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說。
在北京中關村鼎好大廈裡,一家名叫深勢科技的科學智能企業,正鑽研讓科研效率提升成百上千倍的“AI魔法”。深勢科技政企事務副總裁劉會師介紹,以新能源汽車電池材料研發為例,傳統模式下,研發人員需要在實驗中嘗試很多種不同的電解液配方。而如今,科研人員可通過計算模擬等技術將幾十萬種配方全部先“算”一遍,再從中篩選出成功率較高的幾十個配方進行實驗,降低高昂的實驗成本,也大大加快研發進度。
“通過計算模擬和高通量篩選的方式,我們幫助一家企業客戶將用於新能源電池的電解液產品研發周期從18個月壓縮到了12個月左右,提速三分之一。”劉會師舉例道。
新藥研發、新能源電池材料研發、蛋白質發現……據悉,北京科學智能研究院和深勢科技聯合團隊發起了大原子模型計劃OpenLAM,並已與多方合作迭代發布2代深度勢能預訓練大模型,可應用於半導體、合金、有機分子等多類材料體系研發。目前,大原子模型計劃下的另一款Uni-Mol分子大模型在蛋白質預測能力方面僅次於谷歌發布的AlphaFold3,位列世界第二,但研發投入成本僅為其四百分之一。
智能實驗室裡創新不停歇
實驗室裡,人們穿戴著白色實驗服、實驗帽、手套,全副武裝地擺弄瓶瓶罐罐和化學試劑,並不時查看實驗進展、記錄結果——無論在高校院所還是企業實驗室裡,科研人員曾延續數十年的這種日常工作場景,正因智能實驗室的出現而發生劇變。
3月18日,記者在深雲智合的智能實驗室裡看到,自動加料、自動反應、自動稀釋、自動過濾、自動分析、自動數據處理……所有流程都由智能實驗艙內的軟硬件系統自動完成,無需人為干預,24小時不停歇。在這裡,實驗設備能夠自主執行任務並實時優化實驗參數,AI系統可設計實驗、分析數據並生成報告,用手機、平板就可以輕鬆遠程監控與查看結果。
據悉,在深雲智合的智能實驗室,每一套設備佔地面積僅幾平方米,每天卻可以進行上百個自動化試驗,接近百名博士的研發團隊工作量,極大提高研發效率。“過去需要10到20天才能完成的科研工作,如今隻需要1到2天。”深雲智合創始人、北京航空航天大學教授劉宇宙說。
智能實驗室是北京“人工智能+新材料”發展布局的重要物理載體。鋼研集團、深勢科技、深雲智合、戴納科技……一批新材料、人工智能、智慧實驗室等各領域創新主體均在積極布局建設軟硬一體、干濕閉環等新材料智能實驗室。
標杆性成果不斷涌現
“人工智能+新材料”的創新成效,已經在產業中落地顯現。北京新能源汽車明星企業小米先后發布的SU7、SU7 Ultra車型,其搭載的“泰坦合金”材料,正是“AI+新材料”的典型成果。
據悉,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,泰坦合金應用於小米首款車型SU7車身結構件,焊接點減少840處,大幅提升車身結構的穩定性,並減輕車身重量、提升續航能力。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提供了全新的材料解決方案。
除此之外,中國鋼研科技集團6個月內設計開發出世界上強度最高的高性能抗氫厚板材料﹔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發光材料。一批AI賦能的新材料標杆性成果正在北京不斷涌現。
“北京的優勢在於頂尖人才、豐富的應用場景和開放的創新生態。”中關村人工智能研究院院長邵斌一語道出“AI+新材料”在北京蓬勃發展的關鍵。
不久前,《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)》發布,提出到2027年,北京“人工智能+新材料”創新能力顯著增強,將形成15個人工智能賦能的標杆性新材料產品,形成國際領先的新材料創新策源與人工智能應用高地。在鄂維南看來,北京是“AI for Science”(科學智能)的策源地,在率先打造“AI+新材料”新范式上,北京有基礎、有優勢,並已取得初步成效。
“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,並探索形成專業化的數據咨詢、數據金融服務業。”中國鋼研材料數字化研發首席科學家蘇航說。
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