为抢抓新一代人工智能赋能材料产业发展的战略机遇,促进新材料产业高质量发展,上海市经济信息化委、市发展改革委、市教委、市科委近日联合印发《上海市加快培育材料智能引擎发展专项方案(2025-2027年)》(以下简称《专项方案》)。
到2027年培育20个应用人工智能的“进化中心”
根据《专项方案》提出的发展目标,上海将立足材料基因组工作基础,深化人工智能与新材料融合发展。推动基于隐私计算的数据交互模式,发挥材料智能引擎强大的赋能作用,服务国家战略,构筑上海优势。
按照“12345”的工作路径,紧扣材料数据供应链的基础设施、数据库、交互平台、产品设计、材料应用“5环节”,以“材料+AI”为起步,以“AI+材料”为愿景,分阶段实施材料智能引擎战略。
“12345”即:形成1个材料数据从产生到应用的全生命周期链条;服务新材料研发(0到1)和新产品提质降本(1到100)2个方面需求;发展数据、计算和实验3个核心技术集成;聚焦高分子、合金、陶瓷、复合材料4类关键材料;专注电子信息、新能源、绿色低碳、生物化工、大交通5个应用领域。
到2027年,重点围绕“材料+AI”,建设1个AI赋能材料中心,加快大模型在新材料领域的垂类应用,建立服务行业的材料科学智能;建成一批高通量、智能化实验室,支撑高分子树脂、合金、无机材料、有机化合物4个细分领域垂类模型开发;培育20个应用人工智能设计材料的“进化中心”(材料研发主体);聚焦光刻胶原料、固态电解质、环氧树脂、高熵合金等方向,开发10个左右通过人工智能设计的新材料产品。
展望2030年,建成大模型探索底层构效关系、小模型(含智能实验验证)聚焦量化解决方案、材料数据生态为有效支撑的有机整体,实现能级更高、赋能更深、应用更广的“AI+材料”新范式。
筑基智能引擎 共享平台赋能
《专项方案》提出将施行智能引擎筑基行动,一是健全数智化研发基础设施,瞄准通用性和实用性,推广高通量实验装备与方案,增进材料研发实验室能级。依托新材料企业、高校、院所,推动高通量实验与人工智能、机器人技术深度融合,建设材料智能实验室,叠加高通量多尺度材料智能计算,为行业需求提供定制化解决方案。
二是强化材料理论和设计创新,围绕材料基础理论研究和前沿科技无人区,应用人工智能技术挖掘材料“可解释性”,启发材料科学理论进步和前瞻突破。通过高通量计算与仿真模拟,提升数据量级,提高结构性能预测精准度。支持AI与行业检验检测深度融合,通过逆向分析的数据沉淀,促进材料正向设计。
《专项方案》还提出将施行共享平台赋能行动,一是建立公共数据交互规则,开发数据识别算法技术,以文献数据切入,提取材料公共数据集,作为数据交互机制的“启动资源”。明确材料数据的结构化标准,指导数据资源分级分类。确立材料数据生成、采集、加工和应用规则,为数据交互机制奠定基础。
二是建设AI赋能材料中心,支持运用区块链、智能合约等技术,有机整合材料实验数据、材料基础数据、垂直领域材料专家知识,实现数据可发现、可访问、可训练。设置数据目录,应用隐私计算等技术发挥材料大数据作用,满足材料研发创新主体调用学习、算法开发、模型优化的多样性需求。依托中心推动AI算法、大模型团队或企业与材料研发创新单位深度合作,开发多层级、多角度、多模态的AI模型工具包,推动AI模型间交流融合,跨尺度探寻材料构效关系。
三是带动核心算法软件开发,依托AI赋能材料中心、细分领域数据库、公共数据集等,培植一批材料数字技术服务商,形成具有自主知识产权的专业软件和专业数据库。围绕材料生产制造需求,布局材料产业数字化共性技术,推动与工艺流程改进需求的对接,验证数字技术应用实效。
快速提升“AI赋能材料”能力
在产业创新和优化供给要素方面,《专项方案》将落实国家战略,紧密对接国家新材料大数据中心工作总体部署,发挥本市材料数据规模大和应用场景多的优势,积极承担专项任务与试点项目,快速提升“AI赋能材料”能力。优先关注国家重点研发计划、重大工程和战略任务的紧缺急需,策划以数字化研发为内核的创新项目,积累数据锤炼模型,化单点攻关为迭代方案。
发挥应用驱动,组织材料与应用领域龙头企业,开展材料和数据需求“揭榜挂帅”,以实战练强兵,培育一批人工智能、材料数据、材料研发交叉融合的关键技术。定位更轻的合金、更高效的太阳能电池、更安全的锂电池材料、更快的晶体管等前景方向,谋划“研试产用”全链条应用场景,推进“人工智能技术一条龙”示范项目,以实践锻长板,打通材料数据价值链,构筑具有活力的材料数字新业态。
推动数字创新成果产品化,以AI赋能材料中心为核心,运行材料数据供应链。增强材料公共数据集和垂类模型辐射能力,服务中小创新主体的材料研发需求。辅助人工智能企业、材料行业龙头企业,精准化训练细分领域小模型,优化材料产品和工艺设计,促进知识经济发展,畅通“产业数字化、数字产业化”良性循环。
提升新材料产业创新能级,鼓励新材料领域制造业创新中心等产业创新平台载体,参与AI赋能材料中心的共建,以应用为导向,与产业园区、优质企业等协同建设材料进化中心,提高产品附加值,延伸重点产业链,推动智能引擎和新材料产业、重点应用领域深度融合发展。
集聚材料数字领军团队,围绕AI赋能材料中心,聚焦材料高通量实验、数据、算法、模型等关键供给,汇聚一批材料研发、检验检测和人工智能创新企业。鼓励新材料企业基于自身优势,转型专业材料数据服务商。以应用场景驱动、创新创业大赛等方式吸引长三角及全国优质材料数字服务团队落户上海。
建设复合人才梯度队伍,引进“AI赋能材料”领域高峰人才,组建涵盖人工智能算法、材料科学、材料工程学、大数据研究等方面的复合型团队,引领材料智能引擎创新和人才培养。鼓励院校融合课程体系,培养具有专业背景的数据质量评估经纪人角色。支持头部企业联合高校开展相关专业产教融合试点,结合示范项目开展人才实训,带动精准就业。