人工智能与材料科学的融合：北京引领创新生态
北京正积极拥抱人工智能（AI）与材料科学的融合，一场由技术驱动的材料研究革命正在加速到来。凭借创新资源的集聚优势，北京正致力于构建一个充满活力的“AI+新材料”创新生态系统，目标是成为国际领先的材料创新高地。在即将到来的2025中关村论坛年会之际，证券时报记者深入走访了多家“AI+新材料”领域的创新企业，并追踪了产业融合的最新进展，力图呈现北京在该领域蓬勃发展的新景象。
新材料研发范式的变革
传统的材料研发模式正经历着颠覆性的改变。深势科技解决方案事业部高级经理伍旭用生动的案例向记者解释了人工智能在新材料研发中提升效率的巨大作用：“过去，研究人员可能需要花费一年的时间分析百万张电镜图片，从中筛选出1000张进行研究，才能发表一篇论文。现在，借助深势科技的技术，算法可以快速识别仪器产生的数据，并迅速得出最终结果。”
从“实验室AI”到“产线AI”的跨越
在北京深云智合科技有限公司（以下简称“深云智合”）的实验室里，记者看到一个不到10平方米的封闭空间内，微克级自动化系统正在高效运转，自动完成加料、反应、稀释、过滤、分析和数据处理等复杂步骤。研究人员可以通过电脑或手机实时监控反应进程和结果。这正是深云智合的DeepChem智能合成平台，一套系统每天可以进行上百个自动化实验，相当于一个近百人博士研发团队的工作量。深云智合创始人兼CEO刘宇宙表示，这种智能实验室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。
政策与人才的双轮驱动
创新离不开政策的支持和人才的保障，而这恰恰是北京在“AI+新材料”领域拥有的最大优势。
人工智能如何加速新材料研发？
“AI+新材料”不仅仅是缩短研发周期，提高研发效率。它更擅长处理高维度、跨尺度的复杂体系问题。通过强大的计算能力，AI技术能够预测、模拟和分析材料的成分、结构和性能，从而赋能研发、制造和应用等各个环节。例如，北京科学智能研究院和深势科技联合团队发起了大原子模型计划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）。这种模型能够覆盖元素周期表中的90余种元素，应用于半导体、合金、有机分子等多种材料体系的研发。据深势科技的伍旭介绍，他们的科学基座模型Uni-Mol分子大模型在蛋白质预测能力方面仅次于谷歌的AlphaFold 3，位列世界第二，但研发投入成本却只有AlphaFold 3的几百分之一。
北京“AI+新材料”融合的创新案例
科技创新的最终目标是为产业升级提供技术支撑。在北京，越来越多的“AI+新材料”融合创新案例涌现，应用范围从较为成熟的生物医药领域扩展到石化能源、新能源汽车等更广泛的行业。
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石化能源领域： 中石化石油化工科学研究院团队与深势科技合作，利用AI结合高精度计算模拟，解决了新型高性能催化剂重现性差、催化机制不明晰、数据分析难度大等问题，从而加速了新催化剂和成套氧化工艺技术的开发。通过预测关键性能参数，结合试验数据，他们得以从配方工艺层面迭代改进产品综合性能，降低试验成本与时间，并成功开发出3种新型催化剂材料，为60万吨/年环己酮肟和10万吨/年环氧丙烷制备工业成套技术的不断完善提升提供了有力支撑。
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汽车领域： 小米先后发布的SU7、SU7 Ultra均搭载了“泰坦合金”，实现了从实验室到量产车的智能跃迁。小米团队使用自研的多元材料AI仿真系统，从上万种合金配方中快速锁定最优解。通过一体化压铸，该合金首先应用于SU7车身结构件，使焊接点减少840处，提升了车身结构的稳定性；车内降噪效果显著，为用户带来了静谧舒适的驾乘体验；车身重量减轻，续航能力得以提升；同时经过超200万公里的严苛耐久寿命验证，产品可靠性得到了充分保障。
中国科学院院士、北京大学教授、北京科学智能研究院学术委员会主任鄂维南认为，AI正在改变材料科学的研发范式，而北京具备人工智能赋能材料科学的先发优势与人才基础，全面布局科研基础设施，将为新材料研发提供系统性的有效工具。
政策支持与人才培养：北京的优势
政策支持和人才培养是推动“AI+新材料”发展的关键驱动力，而这正是北京的优势所在。
在政策层面，2024年10月，工业和信息化部发布了《新材料大数据中心总体建设方案》。北京抓住这一机遇，积极承担国家级任务，与苏州共同牵头共建新材料大数据中心主平台，并计划布局30个以上数据资源节点。北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会透露，北京牵头的主平台服务门户正在加速建设，预计将于12月正式对外发布运行。
北京科技大学教授张雷表示：“除了主平台服务门户建设和数据标准明确在京实施外，2024年启动建设的4项数据资源节点任务中，3项落地北京，未来预计多个行业数据资源节点将陆续在北京落地。”
此外，结合区块链、隐私计算等技术，促进材料数据可信流通和交易，不仅有助于新材料的智能化创新，还有望形成专业数据的新经济增长点。
2024年1月26日，北京市科委、中关村管委会牵头，会同北京市发展改革委、北京市经济和信息化局联合印发了《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）》。该计划提出，到2027年，北京要实现“AI+新材料”创新能力显著增强，新材料研发服务业态培育取得积极进展，形成国际领先的新材料创新策源与人工智能应用高地。
在人才方面，北京科技大学等高校开设了“材料智能技术”专业，每年培养跨学科人才超过500人，为行业不断注入新鲜血液。
专家观点：北京新材料产业的独特发展路径
一位受访专家指出，北京的新材料产业发展路径与外地不同。制造业产能可以外迁，但数据留下，创新留下，就能打开新质生产力的发展空间，并探索形成专业化的数据咨询、数据金融服务业。
