媒体关注!机数量子“材料产业数据平台”点亮新基建中国梦 合肥高投

作者:来源:推广信息发布时间:2022/02/23

  “新基建”会加速中国经济“全面在线”时代到来。随着“新基建”成为现实,不仅原生的数字化产业将得到更加蓬勃的发展,许多传统制造业和材料行业也将成为在线的产业,中国的产业数字化水平和互联网技术水平将进一步提升,随之所带来的是整体经济运行更加透明的信息传递、更少的中间环节和更加高效的资源组织方式,“新基建”极有可能是支撑中国经济发展新动能的关键。


  新时代的发展格局已经向工业4.0方向迈进,中国也迎来了前所未有的发展机遇和挑战。技术驱动创新的经济发展成为全球范围内的主流趋势,技术驱动创新将会是中国下一个必然发展的阶段。

  工信部预计,到2025年中国新材料产业总产值将达10万亿;到2035年中国新材料产业的总体实力将跃居全球前列。然而,我国新材料产业仍处于爬坡过坎阶段,关键材料被“卡脖子”的问题仍然普遍存在。因此,加快制造业材料从分子尺度到最终产品的研发任务非常紧迫,这就对材料设计和开发的速度提出进一步的要求。

  目前,在国内材料产业的研发中,采用传统的“试错”模式的开发效率较低,人工智能已经在先进材料研发中逐渐崭露头角,为处理规则清晰、数据演化复杂的科学和技术问题开辟一条新道路,以人工智能、数据驱动的制造业材料开发新范式体现出巨大优势。

  人工智能将催生新的模式和业态,是构建新型基础建设的“最强大脑”。

  大数据技术作为人工智能的动力源泉,则可以被看成是新型基础建设的“主力心脏”。

  因此,以新材料科学、人工智能、大数据技术为核心,构建一个专业的、全面的、通用的「材料产业数据平台」,是材料产业“加速度”的必然趋势,是引爆国家新型基础设施建设的强劲风口!

  敢为天下先:从0到1,抢占高地

  作为新基建的典型代表,「材料产业数据平台」需要新的载体来实现和运营。机数量子为了抓住时代的脉搏,苦心孤诣、默默耕耘,十年跋山涉水、筑梦数据长城。

  机数量子总经理陈忻是从“象牙塔”里走出来做产业化的一个“创业者”。他在科研的星辰大海里探索未知,着力主攻软性材料和高分子材料在表界面及局域受限场内的性质,特别是吸附、相变、机械和化学变形等现象及其应用。

  在求学和科研的过程中,陈忻看到了人工智能在功能材料等领域的巨大产业化应用前景,但他也知道这将是异常艰难的一条路,必须要做好放弃科研“正途”的准备,并且要对企业和人的需求、技术的判断有独到的见解、前瞻性的眼光。

  基于对科学的“第一性原理”的实践,以“科技报国·材料筑梦”作为机数量子的创业精神,陈忻与中科大的师弟江俊一起,决心以产业化方式做一次大胆的尝试,通过归纳法与演绎法相结合来进行科学研究,将人工智能、量子化学、大数据技术应用到材料研发,带来学术和产业上的联合突破。

  “数据共享和计算工具开发是一项异常艰巨的任务,”陈忻笑着说:“要想做这个事,首先需要打破行业壁垒,做好碎片式的数据收集和算力支撑,再者要把量子化学模拟与计算、大数据技术、人工智能分析这三个前沿交叉的新兴技术结合起来,我觉得只有中国可以做到,就像量子通信率先在中国实现了商业化应用一样。所以我们没有对标,这是从0到1的突破。但是我们对自己的科研实力和产业前景有绝对的信心,我们做国家需要的事、做我们认为对的事。”

  不忘初心:十年布局,筹划产业化落地

  “我毕业于中国科技大学,这是为中国的两弹一星事业创办的红色大学,‘两弹一星’精神融入了每一位科大人的血脉。”陈忻说:“‘两弹一星’精神就是‘热爱祖国、无私奉献,自力更生、艰苦奋斗,大力协同、勇于登攀’,这也是我们创业的初心——在祖国需要的地方开创祖国需要的事业。”

  要加强国家战略科技力量就必须潜心研究、悉心耕耘,在事关国家安全和发展全局的基础核心领域,制定实施战略性科学计划和科学工程,瞄准人工智能、量子信息、基础材料等前沿领域,从国家急迫需要和长远需求出发,集中优势资源攻关基础材料等领域关键核心技术。这是国家“十四五”规划的战略部署,是未来很长一段时间,机数量子需要做的事情。


  机数量子不忘初心,面对国家和社会的需要,自觉肩负新时代赋予的使命责任。机数量子从科学源头和底层出发,以领先的科技成果、最新的软件架构、前沿的智能算法、数据驱动的新范式为抓手,努力构建「材料产业数据平台」,力求以科技创新做产业上的突破。

  从十年前开始,机数量子团队着手对材料数据进行整合和清洗,经过“板凳一坐十年冷”的坚韧,率先建立了材料基因创新研究平台,开发了中国首个材料科学知识图谱,实现了从跟跑、并跑,最后到领跑的“三级跳”式飞跃,目前建成世界一流、亚洲最大的材料数据库平台——机数大材库(dcaiku)。

  机数大材库目前数据存量为10 TB,包含 9000余万化合物、1100万条化学反应、1万种催化/光电材料、40万条材料性能参数、拥有41602种同义词描述的3678种毒素数据、6TB美专局专利文献、462GB欧专局专利文献等数据资源,形成了具有自主知识产权的材料理性设计能力(材料构效关系描述符),打造了国际化、标准化、指标通用化的新材料评价系统(高通量表征、大数据分析、数据决策向导),在材料科技领域处于国际领先地位。

  机数量子“三驾马车”:人工智能、量子化学、大数据技术

  阿里巴巴达摩院在2021年提出AI与科研深度结合仍然需要解决三个挑战:人机交互问题、AI的可解释性、交叉学科人才。

  这些正是机数量子打造「材料产业数据平台」的优势:

  机数量子团队一直深耕功能分子与材料的理论模拟与仿真设计,结合量子化学与经典模型发展嵌套的多尺度理论方法,在对微观机理模拟和分析基础上,确定了一些功能材料的关键参数和构效关系。

  同时,材料研发新范式属于新兴交叉科学,既依赖于对传统材料、化学、物理科学的深刻理解,又要具备高效利用量子化学模拟与计算、大数据技术、人工智能分析等新兴技术,同时理论与数据底层规律必须同实际的材料实验与工业紧密结合。

  陈忻非常自豪的介绍:“机数量子已形成了学术优异、结构合理、优势互补的科研人员队伍,聚集的一批拥有交叉学科背景的知名材料科学家,破除了专业领域科学家与AI研究者彼此促进的障碍,取得了一系列人工智能与材料模拟、理论与实验、研究与产业化相结合的一流成果。”

  “我们将充分发挥「材料产业数据平台」的作用,解决功能材料‘有’和‘无’的问题,让材料创新的源头不再被‘卡脖子’,”说到未来,陈忻充满信心,“我们要让中国成为国际数据标准与技术创新的中心,在国际上引领功能材料开发和产业化技术的发展,还要让全球开发人员共享开发红利,都用上中国品牌的数据平台!”

  当前,百年变局与世纪疫情交织叠加,经济全球化遭遇逆流,新一轮科技革命和产业变革加速演进,我国工业和信息化发展面临的形势严峻复杂,做大做强数字经济意义重大而深远。发展新基建是提升产业链供应链自主可控能力、打造未来竞争新优势的迫切需要,是推动制造业高质量发展、支撑构建新发展格局的重要途径,也是抢占国际竞争制高点、把握发展主动权的战略选择。

  构建材料产业数字化的新型基础设施建设,打造属于中国人自己的「材料产业数据平台」,就是用高质量发展解决“成长的烦恼”,就是紧紧牵住新材料研发这个“牛鼻子”,就是加快攻克重要领域关键核心技术、打通新型基础设施建设的主动脉!


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