AI导读:

人工智能正在重塑新材料研发范式,北京紧跟趋势布局“人工智能+新材料”领域,启动国家新材料大数据中心建设,发布创新发展行动计划,加速创新成果涌现,推动产业变革。

人工智能正在重塑新材料研发范式,推动产业变革步伐。我国紧跟这一趋势,积极布局人工智能与新材料领域。去年10月30日,工信部发布了《新材料大数据中心总体建设方案》,标志着国家新材料大数据中心建设的正式启动。同年12月,中央经济工作会议明确提出“开展‘人工智能+’行动,培育未来产业”。

今年政府工作报告进一步强调持续推进“人工智能+”行动,旨在将数字技术与制造优势、市场优势紧密结合,广泛支持大模型的应用。在此背景下,“AI+新材料”已成为新时代的风口。

近日,红星资本局探访中关村,深入了解了“AI+新材料”企业加速创新成果涌现的情况。据悉,北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会透露,北京已汇聚全国三分之一的人工智能+新材料算法软件企业,这些企业在新材料、生物医药、汽车生产、清洁能源等多个行业中发挥着重要作用。预计到2027年,北京将成为国际领先的新材料创新策源与人工智能应用高地。

构建“科学智能体”

高效发现与优化新材料

北京在人工智能和新材料领域拥有创新资源集聚优势,“人工智能+新材料”领域具备先发优势。在北京,该领域的创新型企业约占全国的三分之一,其中,鄂维南院士担任首席科学顾问的北京深势科技有限公司(以下简称“深势科技”),已成为该领域的全球领先准独角兽企业。

深势科技/王田摄

深势科技致力于构建AI for Science的微尺度工业基础设施,服务于科学研究和工业研发领域,旨在构建以模型为“智脑”,以自动化实验设备为“躯干”的科学智能体,从而实现新材料、新分子、新配方的高效发现与优化。

“理想的科学智能体不仅能够替代人工,更高效且精准地进行实验、读取结果、分析数据,更能在实验中自我成长,自主优化。”深势科技创始人、CEO孙伟杰表示。

深势科技政企事务副总裁刘会师透露,公司早期在“从技术到应用”的转换过程中也面临挑战。最初,他们试图将材料模型应用于传统材料企业,但最终在生物医药领域实现了突破。刘会师认为,技术与应用场景之间的衔接,以及产品变现,对企业而言都是难点。

随着“人工智能+”被纳入政府工作报告,刘会师认为这将吸引更多产业界人士关注AI。他表示,过去普及AI需要耗费大量时间成本,但现在更多人愿意拥抱AI、使用AI,这对领域内的企业非常有利。

目前,北京科学智能研究院和深势科技联合团队正致力于“征服元素周期表”,发起大原子模型计划OpenLAM,并与多方合作迭代发布了第二代深度势能预训练大模型(DPA-2),其预测能力覆盖周期表中的90余种元素,可应用于半导体、合金、有机分子等多类材料体系的研发。

新一代Uni-Mol分子大模型在蛋白质预测能力方面表现突出,仅次于谷歌DeepMind发布的AlphaFold3,位列世界第二,但研发投入成本仅为其几百分之一。

“‘终极版’大原子模型有望成为微观世界AI for Science具身智能体的基座模型,推动材料科学、化学及生物医药等领域实现重大突破,促进前沿科研迈向更高层次。”北京科学智能研究院副院长李鑫宇介绍。

材料智能化研发代工

加速新材料产业化进程

北京深云智合科技有限公司(下称“深云智合”)的DeepChem智能合成平台,包括AlphaCat干实验子平台和AlphaLab湿实验两子平台,是业内领先、具备干湿闭环实验功能且能提供材料研发代工服务的一体化平台。

深云智合高通量智能实验平台/王田摄

北京航空航天大学教授、深云智合创始人、CEO刘宇宙介绍,传统实验方式对人的消耗较大,每人每天可能只能完成两个实验。而深云智合的高通量实验设备,一天可完成近400个特定实验,只需保持足够的药品供应,即可实现24小时不间断实验。这大大降低了实验成本,提高了实验效率。

“研发人员使用我们的平台,可以做更多实验、获得更多结果、更快解决问题。而且实验过程和结果都是标准化、统一化的。”刘宇宙表示,在平台加持下,研发人员一天就能完成传统模式下10天的工作量。

此外,刘宇宙指出,平台收集和储存的数据未来在模型搭建时也能发挥重要作用。他以化学材料为例,该领域非常复杂,分为多个子领域。目前,每个子领域都积累了数据,并搭建了模型来解决单独行业的问题。未来需要拓展通用模型,而平台在处理海量数据和不同垂直模型时能发挥很好的作用。

刘宇宙表示,该平台为生物医药、OLED发光材料、高分子材料以及传统石油化工等领域的研发提供了大量支持和帮助。

“我们公司已布局黑灯实验室,凭借自主开发的模型和自动化设备,通过全自动化的实验流程和AI驱动的数据分析,大幅提升了研发效率,减少了人为误差。我们为多家企业提供研发服务,这种模式不仅降低了研发成本,还加快了新材料从实验室到产业化的进程。”刘宇宙非常看好材料智能化研发代工的前景。

北京加速布局“人工智能+新材料”

2025年是国家“人工智能+”行动全面铺开的一年。红星资本局从中关村管委会获悉,目前北京已集聚近10家“人工智能+新材料”算法软件企业,占全国总量的三分之一,智能实验室、数据平台等基础设施加速落地。

随着《北京市加快推动"人工智能+新材料"创新发展行动计划(2025-2027年)》的发布,北京在推动新质生产力发展上迈出了新的关键一步。一批AI+新材料融合创新成果加速涌现。

北京新材料和新能源科技发展中心副主任周航表示,北京已形成一批AI赋能的标杆性新材料典型案例,如小米汽车上的“泰坦合金”,实现从实验室到量产车的智能跃迁;中国钢研在6个月内设计开发出世界上强度最高(800MPa级别)的高性能抗氢厚板材料;北京科学智能研究院引入AI分子表示学习模型,设计出不含贵重金属的新一代OLED发光材料。

周航还介绍,国家新材料大数据中心建设等多项任务落地北京,北京牵头的主平台服务门户正在加速建设,计划于今年3月发布试用版,并于12月正式对外发布运行。2024年启动建设的数据资源节点任务超半数落地北京,预计未来将有更多行业数据资源节点在北京落地。

(文章来源:红星资本局)