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(資料圖)

  8月10日-11日，2023 中關(guān)村論壇系列活動——2023 科學(xué)智能峰會（AI for Science Congress）在京舉行，本次峰會采取開放討論，共商共創(chuàng)的交流模式。AI for Science 是一個具有廣闊前景和巨大潛力的領(lǐng)域，也是一個充滿挑戰(zhàn)和機(jī)遇的領(lǐng)域。2023科學(xué)智能峰會，以“四梁N柱“為主線展開，設(shè)置了10余場深度研討的學(xué)術(shù)峰會。在其中一場主題為《良“材”難覓，AI4S助力（材料計算專場）》的學(xué)術(shù)峰會上，召集人中國科學(xué)院寧波材料所研究員鐘志誠與國內(nèi)學(xué)界和業(yè)界活躍的材料計算領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者，共同分享AI4S+材料的前沿動態(tài)。

  許多領(lǐng)域的重大突破都與材料有關(guān)，材料是人類社會的基本組成要素和關(guān)鍵性資源，材料的演進(jìn)直接推動人類社會的進(jìn)步。歷史上許多材料的發(fā)現(xiàn)是通過偶然的機(jī)會，傳統(tǒng)我們解決材料設(shè)計與工藝問題時，使得新材料的研發(fā)仍主要依靠實驗試錯，以及一定的運(yùn)氣成分。AI for Science極大地突破了材料模擬的時空限制，有望讓材料理性設(shè)計成為觸手可及的事情。

  中國科學(xué)院金屬研究所研究員陳星秋表示，中國科學(xué)院金屬所關(guān)注合金的研究，合金的成分較為復(fù)雜，例如鋼、鐵、碳、錳、鈷、鎳等，而計算材料領(lǐng)域當(dāng)前較大的挑戰(zhàn)是跨尺度計算模擬，業(yè)界已經(jīng)嘗試多年，如今AI for Science的技術(shù)為跨尺度計算帶來了可能性，有望解決這一領(lǐng)域最具挑戰(zhàn)的問題之一。

  推動材料實驗與理論模擬深度融合，加速“計算精確指導(dǎo)實驗、實驗高效反饋計算”的科研新范式形成，是業(yè)界共同努力的目標(biāo)。

  北京航空航天大學(xué)教授孫志梅談到，AI在一定程度上可以幫助研究人員進(jìn)行計算和實驗。她提到，基于AI的算法及新材料研發(fā)已經(jīng)在研究中有所應(yīng)用，同時將2030年新一代AI投入到高通量計算與方法中去，以實現(xiàn)更快速及精確的計算。

  針對自主可控的大型晶體結(jié)構(gòu)預(yù)測/搜索軟件CALYPSO在材料、設(shè)計中的應(yīng)用，吉林大學(xué)教授王彥超談到，多年發(fā)展實驗上已經(jīng)出現(xiàn)了不同晶體結(jié)構(gòu)的方法，比如說熟知的X射線衍射方法，通過此方法進(jìn)行實驗來解析晶體結(jié)構(gòu)。而當(dāng)采用了群質(zhì)算法，對整個勢能面再進(jìn)行全局搜索，通過將一個復(fù)雜的問題進(jìn)行簡化、分解以及通過群質(zhì)算法進(jìn)行全局求解就形成了CALYPSO晶體結(jié)構(gòu)計算方法。針對未來行業(yè)發(fā)展，王彥超表示，AI搭載的訓(xùn)練或許會在未來真正實現(xiàn)以理論為驅(qū)動的新材料研發(fā)模式形成變革。

  廈門大學(xué)教授程俊則結(jié)合計算電化學(xué)以及機(jī)器學(xué)習(xí)勢函數(shù)（Machine Learning Potential）將AI加入對行業(yè)的加速能力表達(dá)了自己的看法。他談到，電化學(xué)它最開始這個學(xué)科的建立其實在1780年生物電的發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過200多年的發(fā)展，電化學(xué)其實在生命科學(xué)和腦科學(xué)等前沿領(lǐng)域仍然有應(yīng)用前景，包括如今發(fā)展的腦機(jī)接口。除了計算還有實驗材料體系及一些表征方法，也會積累特殊的實驗數(shù)據(jù)庫，從AI for Science的框架和電化學(xué)垂直應(yīng)用領(lǐng)域就催生了AI for electrochemisty（AI4EC）概念的提出。從量子力學(xué)分子模擬到計算硬件和人工智能的發(fā)展使得行業(yè)發(fā)展充滿更多可能性，已經(jīng)不局限于計算化學(xué)與計算科學(xué)，預(yù)計未來5-10年會有爆發(fā)性的發(fā)展。

  清華大學(xué)教授徐勇也分享了在電子結(jié)構(gòu)計算方面的發(fā)展，他談到AI的加入可以極大加速電子結(jié)構(gòu)計算方法的發(fā)展。吉林大學(xué)教授張立軍也談到，AI對材料智能設(shè)計軟件具有推動作用，同時在半導(dǎo)體信息材料設(shè)計領(lǐng)域也有AI的貢獻(xiàn)。之江實驗室教授于劍也針對材料數(shù)據(jù)與AI之間的推進(jìn)作用做了分享。

  2023科學(xué)智能峰會由北京科學(xué)智能研究院主辦，圍繞AI for Science基礎(chǔ)設(shè)施共建、典型應(yīng)用領(lǐng)域，設(shè)置1場主論壇和10場學(xué)術(shù)峰會。會上，與會院士、專家、企業(yè)代表探討AI for Science當(dāng)前的發(fā)展重點、蘊(yùn)藏的機(jī)會，分享先進(jìn)理念與前沿見解，展示研究成果、創(chuàng)新技術(shù)，展望AI for Science未來發(fā)展趨勢。