碳原子按六边形层层排列会形成石墨，重新排列则得到金刚石，如果增加一种原子氢，组合方式将呈现爆炸式增长。各种复杂的原子组合和排列，能形成磷脂、DNA、蛋白质……纷繁的原子组合构成了多彩的世界。

要知道，宇宙中的原子一共100多种，组合却无穷无尽。AI for Science运用人工智能结合先进计算手段，求解重要科学问题就是AI+新材料的基本逻辑。

2025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。2025年开年，《北京市“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”）重磅出台，一批“AI+新材料”融合创新成果加速涌现。据亿欧智库预计，2025年中国新材料产业将达到10万亿元市场规模，复合增长率13.5%。近日，北京商报记者走进“AI+新材料”的代表企业，以第一视角感受二者碰撞出的火花。

征服元素周期表

人工智能正在重塑新材料研发范式，加速产业变革，受到全球广泛关注。行动计划就是在这个背景下出台的，目标包括到2027年，北京“人工智能+新材料”创新能力显著增强，发布新一代物质科学大原子模型，研发10个（套）以上垂类模型和自主核心软件，形成15个人工智能赋能的标杆性新材料产品等。

“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，“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。”

在北京，“人工智能+新材料”领域创新型企业约占全国1/3，鄂维南作为首席科学顾问的深势科技就是其中之一。

“通过计算模拟和高通量筛选的方式，我们帮助一家企业客户将用于新能源电池的电解液产品研发周期从18个月压缩到了12个月左右，提速三分之一。”深势科技政企事务副总裁刘会师向北京商报记者介绍。

效率提升的逻辑是，传统模式下，研发人员需要在实验中尝试很多种不同的电解液配方，这样的可能成千上万。如今，可通过计算模拟等技术将几十万种配方全部先“算”一遍，再从中筛选出成功率较高的几十个配方进行实验验证，降低高昂的实验成本，也大大加快了研发进度。

以“征服元素周期表”为目标，北京科学智能研究院和深势科技联合团队已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。

此外，大原子模型计划下的另一款Uni-Mol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几百分之一。

1天可完成10天工作量

“‘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。

成立于2020年11月的深云智合瞄准的也是“AI+新材料”领域，核心产品DeepChem智能合成平台由AlphaCat计算平台和AlphaLab合成平台构成。

其中AlphaCat可实现活化能、多步过渡态等多种计算，集成多种计算化学理论方法，能根据任务需求动态选择最佳方法和参数。AlphaLab合成平台已成功搭建微克级和百克级两类自动化系统。

传统的实验流程，需要人将药品进行分析、检测，之后读数再做分析，预测下一步该怎么走。

在深云智合的智能实验室，是另一番景象。北京商报记者发现，包括加料、反应、稀释、过滤、分析、数据处理等，所有流程都由智能实验舱内的软硬件系统自动完成，无需人为干预。实验设备还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。

“研发人员使用我们的平台，可以做更多的实验、拿到更多结果、更快解决问题。而且实验过程和结果都是标准化统一化的。”刘宇宙告诉北京商报记者，研发人员一天就可以完成在传统模式下10天的工作量。

标杆不止“泰坦合金”

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。

北京新材料和新能源科技发展中心副主任周航表示，北京已形成一批AI赋能的标杆性新材料典型案例。

小米汽车身上的“泰坦合金”就是其中之一。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，泰坦合金应用于小米首款车型SU7车身结构件，焊接点减少840处，大幅提升车身结构的稳定性，并减轻车身重量、提升续航能力。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。

中国钢研科技集团6个月内设计开发出世界上强度最高的高性能抗氢厚板材料；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……

据周航介绍，国家新材料大数据中心建设等多项任务落地北京，北京牵头的主平台服务门户正在加速建设，计划于12月正式对外发布运行。

“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。”中关村人工智能研究院院长邵斌认为，这是“AI+新材料”在北京蓬勃发展的关键。

“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。”中国钢研材料数字化研发首席科学家苏航说。

北京商报记者 魏蔚