今年政府工作报告提出，持续推进“人工智能+”行动，将数字技术与制造优势、市场优势更好结合起来，支持大模型广泛应用。
如何跑出“人工智能+”加速度？近日，随着《北京市加快推动“人工智能+新材料”创新发展行动计划（2025-2027年）》（以下简称《行动计划》）的发布，北京在提速新质生产力发展上，又迈出新的关键一步。3月18日，在2025中关村论坛年会即将到来之际，就打造具备世界影响力的产业集群，北京市科委、中关村管委会组织了相关主题调研，记者在采访中看到，在北京，一批“AI+新材料”融合创新成果加速涌现，为全国乃至全球的相关产业发展提供了参考和借鉴。
引入新游戏规则
新材料作为战略性、基础性产业，是现代化产业体系和新型工业化的重要支撑，是加快发展新质生产力、扎实推进高质量发展的重要产业方向。但长期以来，新材料研发依赖于理论探索和经验积累，需要经历反复实验，导致研发周期漫长、成本高。
“AI+新材料”通过数据驱动专业大模型赋能，不仅能大幅缩短新材料的研发周期，降低研发成本，显著提高研发效率，还能利用AI技术在处理高维度、跨尺度复杂体系问题方面的强大计算能力，实现材料成分、结构与性能的预测、模拟和分析，赋能研发、制造和应用等环节，对于材料领域科技创新和产业发展具有重大意义。
“AI正在改变材料科学的研发范式。”中国科学院院士、北京大学教授、北京科学智能研究院学术委员会主任鄂维南指出，问题正在迎刃而解。“北京具备人工智能赋能材料科学的先发优势与人才基础，同时全面布局了科研基础设施，为新材料研发提供系统性的有效工具。”
人们看到，面向物质科学的预训练大模型出现，开启了材料研发新纪元。
北京科学智能研究院和深势科技联合团队以“征服元素周期表”为目标，发起大原子模型计划OpenLAM，并已与多方合作迭代发布2代深度势能预训练大模型（DPA），其预测能力覆盖周期表中的90余种元素，可应用于半导体、合金、有机分子等多类材料体系研发。
目前，大原子模型计划下的另一款Unimol分子大模型在蛋白质预测能力方面仅次于谷歌DeepMind发布的AlphaFold3，位列世界第二,但研发投入成本仅为其1/400。
“‘终极版’大原子模型将有望成为微观世界AI for Science具身智能体的基座模型。推动材料科学、化学及生物医药等领域实现重大突破，促进前沿科研迈向更高层次。”北京科学智能研究院副院长李鑫宇介绍。
与此同时，“人工智能+”激活千行百业，标杆新材料案例也在北京不断涌现。
小米汽车身上的“泰坦合金”，实现从实验室到量产车的智能跃迁；中国钢研6个月内设计开发出世界上强度最高（800MPa级别）的高性能抗氢厚板材料；中石化以AI赋能的分子筛催化绿色氧化工艺开发推动传统研发模式的变革，助力新型催化工艺自主化；北京科学智能研究院引入AI分子表示学习模型，设计出不含贵重金属的新一代OLED发光材料……
其中，小米团队使用自研的多元材料AI仿真系统，从上万种合金配方中快速锁定最优解。通过一体化压铸，应用于小米首款车型SU7车身结构件，焊接点减少840处，提升了车身结构的稳定性；车内降噪效果显著，为用户带来了静谧舒适的驾乘体验；车身重量减轻，续航能力得以提升；同时经过超200万公里的严苛耐久寿命验证，产品可靠性得到了充分保障。2月27日，小米新发布的车型SU7 Ultra，也搭载了“泰坦合金”。这一新型材料成果，不仅助力小米汽车在市场上脱颖而出，更为整个汽车制造行业提供了全新的材料解决方案。
中石化石油化工科学研究院团队与深势科技合作，针对新型高性能催化剂重现性差、催化机制不明晰、数据分析难度大，造成新催化剂和成套氧化工艺技术开发过程缓慢、试错成本高的问题，在石油化工领域开展AI结合高精度计算模拟，预测关键性能参数，与试验数据结合，从配方工艺层面迭代改进产品综合性能，降低试验成本与时间，探索开发出3种新型催化剂材料，支撑了60万吨/年环己酮肟和10万吨/年环氧丙烷制备工业成套技术的不断完善提升。
在“AI+新材料”融合发展的浪潮中，北京各方纷纷发力，变革传统研发范式，推出一系列具有划时代意义的标杆性新材料产品，打造了一张张“人工智能+”的闪耀名片。
政策注入“强心剂”
毫无疑问，引领“AI+新材料”发展风向标，是北京国际科技创新中心建设的题中应有之义。
北京在2025年开年即发布的《行动计划》，高屋建瓴地提出，到2027年，北京“人工智能+新材料”创新能力显著增强，新材料研发服务业态培育取得积极进展，形成国际领先的新材料创新策源与人工智能应用高地。
“恰逢其时！”中国工程院院士、北京科技大学教授、北京云智材料大数据研究院院长谢建新由衷点赞道，新材料是高新技术产业发展的基石和先导，对于北京国际科创中心建设和高精尖产业发展意义重大。北京由此向外界释放了两个重要的积极信号：北京将AI与新材料的深度融合作为未来科技创新的重要方向；通过政策引导和资源整合，北京将推动新材料产业智能化、高端化发展。
中关村人工智能研究院院长邵斌认为，北京在2025年开年便将“AI+新材料”列为重点工作方向，一方面体现了对国际前沿科技动向和产业风口的高度敏锐，另一方面展示了对本土“AI+新材料”加快崛起的坚定信心。
“推动AI技术从实验室走向产业应用现场，赋能新材料研发应用，重在释放北京在AI与制造融合领域的新势能。”他说。
“发展目标清晰且具有前瞻性。”北京戴纳实验科技股份有限公司董事长迟海鹏表示，此举表明，北京高度重视人工智能与新材料领域的深度融合，这为企业发展打了一针“强心剂”。
“既是机遇，也是责任。”北京航空航天大学教授、北京深云智合科技有限公司创始人、CEO刘宇宙表示，政府在政策层面释放出多重信号，让企业的发展空间变得更加广阔。
中国钢研材料数字化研发首席科学家苏航认为，《行动计划》擘画的路径清晰、全面且专业。
他表示，中国钢研作为国家新材料大数据中心主平台建设任务中标准与节点衔接技术的牵头单位，积极开展材料数据标准与共享体系的建设，并将在数据、算法、试验、应用、人才等方面全面建立国内领先的技术能力和生态能力。通过《行动计划》，中国钢研将进一步整合资源，打造原创性技术策源地，成为北京新材料“研发-产业-应用”一体化的引领性示范基地。
“发展目标令人期待、切实可行。”鄂维南总结说，北京是“AI for Science”的策源地，在率先打造“AI+新材料”新范式上，北京有基础、有优势，并取得了初步成效。
北京策马先行
2025年是国家“人工智能+”行动全面铺开的第一年。作为开年“重头戏”，北京如何让更多企业在新领域新赛道跑出加速度，快速崛起“AI+新材料”新高地？
首先，国家级材料中心在京落地，实现了平台级数据赋能。2024年10月，工业和信息化部、财政部、国家数据局联合印发《新材料大数据中心总体建设方案》，由北京与苏州牵头共建新材料大数据中心主平台，并布局30个以上数据资源节点。北京牵头的主平台服务门户正在加速建设，计划于今年3月发布试用版，并于12月正式对外发布运行。
除了主平台服务门户建设和数据标准明确在京实施外，2024年启动建设的4项数据资源节点任务，3项落地北京，未来预计多个行业数据资源节点将陆续在京落地，为北京数据驱动新材料智能化创新发展奠定了坚实基础。”北京科技大学教授张雷介绍。
此外，结合区块链、隐私计算等技术，促成材料数据可信流通、交易，在助力新材料智能化创新的基础上，还有望形成专业数据的新经济增量。
“北京新材料产业发展路径与外地不同，制造业产能可以外迁，但数据留下，创新留下，就能打开新质生产力的发展空间，并探索形成专业化的数据咨询、数据金融服务业。”苏航说。
其次，智能实验室是北京“人工智能+新材料”发展布局的重要物理载体。软硬一体、干湿闭环的智能实验室将颠覆传统实验布局，实验台不再需要按照1.2米的标准高度为人类操作量身定制，机械按钮被虚拟控制界面和语音指令取代，实验设备能够自主执行任务并实时优化实验参数，AI系统可设计实验、分析数据并生成报告，突破空间限制，大幅提升研发效率，为新材料的快速发现和创新开辟全新路径。
目前，众多企业和科研机构积极响应，全力打造智能化、自动化的研发环境，极大地提升了新材料研发的效率和质量，为“新材料研发外包服务”业态的萌芽奠定了基础。
在戴纳科技建设的全自动“黑灯实验室”中，智能机械臂可24小时不间断执行样品制备、性能测试、数据采集等任务，AI系统实时分析结果并优化下一轮实验参数。相比传统实验室，黑灯实验室效率最高可提升480倍，能耗降低50%，实验面积减少85%。
深云智合的DeepChem智能合成平台，包括AlphaCat干实验子平台和AlphaLab 湿实验两子平台，是业内领先，具有干湿闭环实验功能且能提供材料研发代工服务的一体化平台。
“我们公司已经布局了黑灯实验室，凭借自主开发的模型和自动化设备，通过全自动化的实验流程和AI驱动的数据分析，大幅提升了研发效率，减少了人为误差，为多家企业提供研发服务，这种模式不仅降低了研发成本，还加快了新材料从实验室到产业化的进程。”刘宇宙非常看好“材料智能化研发代工”。
“实验室唯一不变的就是‘它永远在变’。”迟海鹏介绍，目前，戴纳科技已为联合利华、万华化学、北京化工大学、中石化石科院、中石油上海研究院、百济神州等知名企业和研究机构提供黑灯实验室设计施工服务。
深势科技则致力于构建AI for Science的微尺度工业基础设施，服务于一系列科学研究和工业研发领域，帮助构建以模型为“智脑”，以自动化实验设备为“躯干”的科学智能体，实现新材料、新分子、新配方的高效发现与优化。
“理想的科学智能体不仅仅能够代替人，更加高效且精准地做实验、读结果、分析数据，更应该能够在一轮轮的实验中自我成长，自主优化。”北京深势科技有限公司创始人、CEO孙伟杰表示。
据悉，目前，北京已集聚近10家“人工智能+新材料”算法软件企业，占全国总量的1/3，智能实验室、数据平台等基础设施加速落地，北京科技大学等高校开设“材料智能技术”专业，年培养跨学科人才超500人，为行业不断注入新鲜血液。
“北京的优势在于顶尖人才、丰富的应用场景和开放的创新生态。”邵斌一语道出“AI+新材料”在北京蓬勃发展的关键。
可以看到，从生产制造到研发服务业态，北京正以“AI+新材料”为抓手，闯出一条新材料领域新质生产力的突围之路。“人工智能+”应用，不仅是技术的革新，更是一场生产关系的重构。能够预见的是，在这条赛道上，北京先行，全国跟进，“中国智造”已在悄然加速。（作者 张伟）
