湖北首个！AI+中试让材料成果转化不再难 中试验证效率提升50%成本降低60%

湖北日报(húběirìbào)全媒记者 文俊 通讯员 汤光磊 近日，国家工信部公示了首批重点培育(péiyù)中试平台初步名单，武汉先进院承建的先进功能材料(cáiliào)制造业(zhìzàoyè)中试平台成功入选，是前沿材料行业方向湖北省首个工信部重点培育中试平台。 “我们构建的材料中试智能体已应用于多款微胶囊产品，并成功产业化。”中国科学院(zhōngguókēxuéyuàn)深圳先进院材料人工智能研究中心主任、武汉先进院院长喻学锋介绍，下一步该(gāi)智能体技术将应用于多种前沿材料开发，并帮助(bāngzhù)龙头企业构建“科学大脑(dànǎo)”和产业图谱，推动企业研发效率的提升(tíshēng)。 啃“硬骨头” 为企业新增产值七十亿元(yìyuán) 平台(píngtái)主要聚焦AI驱动的先进功能材料创制和中试技术，开创了材料领域的CRDO研发服务模式(móshì)，推动材料行业新质生产力发展。 这一平台的搭建过程被(bèi)喻学锋称为啃“硬骨头”。 喻学锋介绍，中国(zhōngguó)科技被“卡脖子”的领域，一大半关乎材料问题。多年前(qián)，我国材料领域的论文专利数量就已经居于全球(quánqiú)第一位，也并不缺乏原始创新，但对中试技术和平台的投入不足，成果转化水平(shuǐpíng)较低，很大程度上限制了产业的发展。 中(zhōng)试是新材料创新链条中最困难的(de)一环，既需要具备产业经验的专业工程技术人员，又需要大量的资金和场地，投入大、见效慢。 科技竞争日趋激烈，中国先进(xiānjìn)功能材料如何才能实现“弯道超车”，人工智能这一当今世界最(zuì)先进的生产力工具不容忽视。 喻学锋带领团队突破性探索(tànsuǒ)材料AI创制技术，构建(gòujiàn)了可实现“性质-结构-合成”多维预测的材料创制大模型MARS和材料中试智能体等、创立(chuànglì)了AI驱动的新材料研发(yánfā)、中试及成果转化服务模式。利用人工智能赋能新材料研发和中试，为其带来了前所未有的加速度。 经过多年发展，武汉先进院已初步形成材料“理性设计-智能制备(zhìbèi)-中(zhōng)试验证”的新型链式研发体系，实现新材料中试验证效率(xiàolǜ)提升50%，成本降低60%。 武汉先进(xiānjìn)院军山中试基地二期 在武汉(wǔhàn)先进院中试基地内，已建有电池材料、微胶囊、气凝胶、有机硅(yǒujīguī)等11条中试线，已累计为全国多家企业提供60余项研发及(jí)中试服务，24项科技成果实现产业化，为合作企业新增产值七十亿元。 发展“知行合一”材料(cáiliào)AI创制技术 “知行合一(zhīxínghéyī)”是(shì)材料人工智能技术落地的关键。在喻学锋看来，新材料产品的生产制造过程中，工艺流程(gōngyìliúchéng)复杂、变量因素多。AI赋能材料行业新质生产力发展的关键，是要将材料科学知识（知）和(hé)材料制备工艺（行）有效融合。 微胶囊是一种泛用性封装技术，应用场景广泛。但同时微胶囊材料体系复杂、合成参数繁多，多种多样的配方和(hé)路径使得制备(zhìbèi)具有特定(tèdìng)功能的微胶囊成为了一套维度庞大、纷繁复杂的工作。 武汉先进院微胶囊(wēijiāonáng)中试线 想要(xiǎngyào)通过材料AI技术解决微胶囊产品制备带来的多样性困难，需要其既拥有大量材料科学的相关知识和(hé)应用数据作为基础，同时又具备(jùbèi)很强的推理能力来进行原料(yuánliào)筛选、制备路线选择和制备步骤的统筹规划。 为破解这一难题，武汉先进院团队构建了材料中试智能体(tǐ)，通过团队积累(jīlěi)的(de)大量实验数据、中试数据进行训练得到微胶囊材料专业模型，并对(duì)具备不同能力和优势的多个模型进行搭配组合，形成性能更全面的智能体系统。 与经过训练的(de)大语言模型相比，智能体能更为流畅的使用相关工具，并联合不同的模型完成(wánchéng)更为复杂的工作流。该(gāi)工作流会引导(yǐndǎo)智能体中的模型模拟人类的思维方式，建立一套具有推理逻辑的运行框架。目前，该智能体在微胶囊材料领域已具备一定的中试研发方案设计能力，可基于研发人员提供的具体需求推荐新材料中试工艺(gōngyì)参数并设计工艺流程(gōngyìliúchéng)。 武汉先进(xiānjìn)院团队(tuánduì)通过该智能体设计并优化了微胶囊材料的配方和工艺参数，实现利用同一套中试设备以及类似的工艺单元制备磁性显示微胶囊、膨胀微球、相变微胶囊、灭火微胶囊等多款微胶囊产品，并成功产业化。除了(chúle)微胶囊材料之外，武汉先进院还将智能体技术应用(yìngyòng)于磷材料、涂层材料、电池材料等前沿材料开发(kāifā)，并帮助龙头企业构建“科学大脑”和产业图谱，推动企业研发效率(xiàolǜ)的提升。 入选工信部首批重点培育中试平台对先进院(yuàn)提出(tíchū)了更高的要求，面向未来，喻学锋表示，将带领团队努力贯通新材料“智能(zhìnéng)设计-智能制备-智能验证-智能生产”全过程，深入推进材料AI技术创新与产业(chǎnyè)创新的融合发展。 湖北日报客户端，关注湖北及天下大事，不仅为用户推送(tuīsòng)权威的政策解读、新鲜的热点资讯、实用的便民信息，还(hái)推出了掌上读报、报料、学习、在线(zàixiàn)互动等系列特色功能。