科技日报记者 朱虹 实习生 邱彩依
日前,在第七届中国国际新材料产业博览会上,一场“人工智能加速未来材料技术变革圆桌对话”引发行业关注。来自高校、企业、投资机构的专家学者齐聚,共话人工智能(AI)如何重塑材料研发逻辑、降本增效,同时直面数据共享、人才短缺等行业痛点,并提出从政策扶持到技术开放的多元化破局路径。
从“炒菜式”试错到“按图索骥”,AI正以理念、方法、工具三重身份,深度融入新材料产业全链条。“我们材料人有一个梦想,就是做正向材料。”北京理工大学材料学院党委书记程兴旺表示,从材料设计、材料计算学,到集成计算材料工程,再到材料基因组、材料信息,多年来,材料人不停地追逐这个梦想,而“这一核心路径最终要靠AI来实现正向设计和反向优化”。
在企业实践中,AI的价值已逐步落地。华为公司副总裁、油气矿山军团CEO韩硕分享,高炉如同一个“黑盒子”,多种参数的影响导致行业很难预测铁水的温度和硅含量。而在华为与宝武集团联合研发中,人工智能助力下,高炉的炉温和硅含量预测已经提升到92%以上,生产效率的提升让每吨铁水降本3—4元。人工智能的精准预测还助力中石油锦州石化单装置年省700万元,帮助云天化煤气化炉能耗降低1.5%。“AI让材料研发从‘大海捞针’变成精准匹配。”韩硕强调,这种转变正从单点应用向全流程优化延伸。
尽管前景广阔,AI赋能新材料仍面临多重“拦路虎”。数据问题首当其冲,如数据采集与清洗工作占据大量的研发时间,论文数据水平参差不齐、工业数据来源分散等。现场专家表示:“底层数据不可靠,再先进的AI模型也会失效。”哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院院长杨飘萍认为,钢铁、水泥等传统材料的数据相对丰富,但生物材料、高强材料等新型材料数据匮乏,且行业普遍存在“数据不共享、不开源”现象,导致AI模型训练缺乏高质量数据支撑。
此外,伦理与人才问题也逐渐凸显。程兴旺担忧,过度依赖AI模型,会削弱科研人员“格物致知”的精神,长期可能降低行业整体研发能力;同时,算法提供方与材料研发方的贡献界定模糊,知识所有权争议成为潜在的伦理隐患。
韩硕则指出,产业急需三类复合型人才:AI工具开发人才、验证成果的行业专家、能将AI融入一线的应用人才。“目前三者均存在缺口,制约产学研协同推进。”韩硕说。
针对行业痛点,专家们提出从国家到企业的多层次解决方案。在平台与基础研究层面,杨飘萍建议加强国家级实验室建设,以稳定资助推动AI+材料设计的机理研究,比如原子轨道、分子缺陷预测,同时打破数据壁垒,建立全国性数据共享机制,“可参考苏州大学AI高通量研发中心模式,打造‘云上实验室’,整合超算与云计算资源,为中小企业提供低成本模拟服务”。杨飘萍说。
企业的技术开放与合作,成为中小企业破局的关键。“我们计划向中小企业提供低成本的数字化转型工具,帮助它们跨越AI应用的技术门槛。”韩硕表示,华为将开放算力底座与非涉密算法工具包,与合作方共建知识产权共有模式。
圆桌对话最后,专家们达成共识:AI赋能新材料是产业升级的必然趋势,唯有产学研协同发力,解决数据、人才、伦理难题,才能让AI真正成为材料高质量发展的“加速器”。未来,随着政策落地、技术开放与生态完善,AI与新材料的融合将迎来更广阔的空间。