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中投网2024-09-06 08:44 来源：中投网
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人工智能技术在多个领域的应用已取得显著成效，其在新材料产业中的融入更是展现出了前所未有的潜力。新材料产业因其周期长、情况复杂，需要跨学科、多领域的紧密合作来推动从材料科学到工程应用的全面贯通。而人工智能技术的赋能，正成为打通这一链条的关键力量。
图表:AI+新材料产业链
资料来源：中投产业研究院
一、AI在材料研发中的革新力量
传统的材料研发方式以实验和经验为主导，耗时费力且成本高昂。而人工智能技术的引入，凭借其强大的数据分析能力和机器学习算法，为材料研发带来了革命性的变化。它能够自动筛选并优先测试最具有潜力的化合物，极大地简化了材料科学家在数据分析、文献查阅和实验验证等方面的工作负担。
二、全球视角下的材料研发竞赛
2011年，美国率先推出了“材料基因组计划”（MGI），旨在通过结合高通量计算、大数据和人工智能等技术，缩短材料研发周期并降低成本至少50%。这一计划不仅在美国国内取得了显著成效，还激发了全球范围内的材料研发创新热潮。欧盟、日本、韩国和俄罗斯等国家纷纷效仿，推出了一系列类似的研究计划，力求在新材料领域抢占先机。
图表:材料基因工程（AI+材料）产业图谱
资料来源：中投产业研究院
三、中国在AI+新材料领域的积极行动
中国紧跟全球趋势，于2015年启动了《材料基因工程关键技术与支撑平台重点专项实施方案》。这一举措旨在推动材料基因工程的基础理论、关键技术、装备以及验证性示范应用的研究，为中国材料产业的可持续发展奠定坚实基础。政府、高校和企业的积极参与，为这一目标的实现提供了有力保障。
四、典型案例与数据支撑
哈佛福德学院与普渡大学的研究：2016年，这两所高校的科研人员利用机器学习算法，通过“失败”的实验数据成功预测了新材料的合成，这标志着机器学习正在改变传统材料发现的方式。
五、全球范围内的响应
美国MGI计划推出后，欧盟、日本、韩国和俄罗斯等国家迅速启动了类似的研究计划，显示出全球在材料研发领域的激烈竞争态势。
六、中国AI材料科学的发展
据工信部数据，预计到2025年，中国新材料产业将达到10万亿市场规模，复合增长率达13.5%。同时，AI技术对材料科学的赋能作用日益显著，AI材料科学市场的增长率预计将达到36.76%。
七、AI企业在新材料领域的积极布局
面对新材料研发领域的巨大机遇，AI企业正加快布局这一领域。初创型AI企业中，制造业领域的布局尤为突出，占比高达23%。这些企业为AI材料科学行业带来了全新的视角和创新工具，如深势科技基于“多尺度物理模型+AI+高性能计算”的新一代分子模拟平台，以及迈高科技的跨尺度模拟技术等。
同时，全球领先的材料企业也在积极采用AI技术变革材料研发模式。它们或自建内部开发平台，如英特尔和丰田等公司；或与AI供应商合作，如波音公司与Citrine Informatics共同开发数据驱动的研发项目。这些举措都有助于缩短材料从发现到应用的时间，提高研发效率。
图表:材料企业与AI企业合作
资料来源：中投产业研究院
八、展望未来：AI与新材料产业的深度融合
随着AI技术的不断发展和应用深化，其与新材料产业的融合将更加紧密。AI将不仅仅是一个工具或替代品，而是全面渗透到材料研发、制造、供应链等各个环节中，推动整个产业链的高效创新。未来，新材料产业有望在新半岛网页版下载App 、军工、生物制药等领域实现率先突破和创新发展，为人类社会带来更加美好的未来。
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