材料科學(xué)與人工智能融合創(chuàng)新，正加快理論突破和前沿新材料發(fā)現(xiàn)。誕生于北京中關(guān)村的AI for Science科研新范式引領(lǐng)者深勢(shì)科技，通過(guò)AI技術(shù)加速新能源電池、半導(dǎo)體等領(lǐng)域新材料研發(fā)。

  “大語(yǔ)言模型面向文字、視頻、圖片等，應(yīng)用于人類(lèi)知識(shí)相關(guān)領(lǐng)域，而AI for Science面向物理世界，應(yīng)用于新材料研發(fā)等微觀領(lǐng)域。”在日前舉行的2025中關(guān)村論壇年會(huì)集體采訪中，深勢(shì)科技相關(guān)技術(shù)人員告訴記者，AI for Science將新材料研發(fā)由過(guò)去實(shí)驗(yàn)室為主的模式，轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜?jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、少量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的新計(jì)算科學(xué)設(shè)計(jì)范式。

  圍繞微觀尺度的工業(yè)研發(fā)，深勢(shì)科技打造了AI for Science大模型體系——“深勢(shì)宇知”，為當(dāng)前關(guān)鍵的材料以及能源、醫(yī)藥等領(lǐng)域的微尺度研發(fā)提供技術(shù)支持。其中，新材料研發(fā)團(tuán)隊(duì)，通過(guò)材料和過(guò)程的智能化研發(fā)，為新能源、電子信息、先進(jìn)制造等工業(yè)行業(yè)賦能，改變傳統(tǒng)的研發(fā)模式。

  通過(guò)計(jì)算與模型的分子性質(zhì)預(yù)測(cè)或聚合物預(yù)測(cè)，有助于發(fā)現(xiàn)更好的、可應(yīng)用的新材料。

  能量轉(zhuǎn)化效率越高，OLED材料的亮度就越高。但如何從160萬(wàn)個(gè)候選材料中得到能量轉(zhuǎn)換效率高的OLED分子卻是個(gè)難題。采訪中，技術(shù)人員分享了高效發(fā)光能力的OLED小分子篩選案例。據(jù)介紹，該公司打造的分子大模型Uni-Mol，能預(yù)測(cè)出分子性質(zhì)和聚合物性質(zhì)，通過(guò)AI模型進(jìn)行性質(zhì)預(yù)測(cè)，很快就能從160萬(wàn)個(gè)候選材料中篩選出1000個(gè)左右的選取分子，避免用實(shí)驗(yàn)一個(gè)一個(gè)合成帶來(lái)的麻煩。

  除了用于發(fā)現(xiàn)新材料，AI還可以助力新材料的生產(chǎn)，低成本、高產(chǎn)出率地合成工業(yè)所需的新材料。

  比如，鈉電正極材料傳統(tǒng)制備工藝流程包括球磨、干燥、燒結(jié)等，通過(guò)數(shù)據(jù)搜集、算法建模、采樣優(yōu)化、迭代反饋，鈉電正極材料工藝得到優(yōu)化，將初始放電容量提升了6%。“其實(shí)是使用同樣的材料，但應(yīng)用了不同的生產(chǎn)工藝，實(shí)際產(chǎn)出了更好的一個(gè)產(chǎn)品，這是工藝優(yōu)化能夠產(chǎn)生的價(jià)值。”技術(shù)人員表示。

  此外，表征算法在材料的生產(chǎn)和檢測(cè)中也大有用武之地。

  據(jù)該技術(shù)人員介紹，深勢(shì)科技打造的表征大模型Uni-AIMS，利用深度學(xué)習(xí)算法自動(dòng)識(shí)別電鏡圖像中的物體，并進(jìn)行細(xì)致的表征計(jì)算，可為科研探索和工業(yè)生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支持。以鋰電池生產(chǎn)為例，鋰電池實(shí)際上是由頭發(fā)絲大小的顆粒組成，生產(chǎn)過(guò)程中一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是去檢測(cè)生產(chǎn)出的顆粒大小是否合格。Uni-AIMS可通過(guò)算法高效識(shí)別產(chǎn)品中所有顆粒的大小，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化。

  當(dāng)前，人工智能正在重塑新材料研發(fā)范式，受到全球廣泛關(guān)注。全球科技巨頭和相關(guān)創(chuàng)新主體紛紛布局“人工智能+新材料”，并形成一批典型案例。

  今年1月，《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）》發(fā)布，提出到2027年，北京“人工智能+新材料”創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)，打造“人工智能+新材料”融合創(chuàng)新示范基地，形成國(guó)際領(lǐng)先的新材料創(chuàng)新策源與人工智能應(yīng)用高地。

  北京新材料和新能源科技發(fā)展中心有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，北京將統(tǒng)籌推進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)核心攻關(guān)、新材料數(shù)據(jù)設(shè)施構(gòu)建、智能實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，新業(yè)態(tài)培育和創(chuàng)新生態(tài)，加大對(duì)AI+新材料領(lǐng)域的項(xiàng)目支持，提升創(chuàng)新引領(lǐng)能力。

關(guān)鍵詞：