打开网易新闻 查看精彩图片

《科技导报》2025年第24期出版了“人工智能赋能新材料研发专题”,刊登了《 》《 》《 》等文章。

本专题 聚焦人工智能驱动材料科学革命的整体图景, 揭示 人工智能正作为核心驱动力,贯穿从原子结构设计、显微组织解析到宏观性能预测的材料研发全链条,标志着材料科学进入一个以数据智能和自动化为主导的新时代,为加速新材料的发现与产业化注入了强大动能。

点击文末阅读全文跳转官网免费下载当期全文

打开网易新闻 查看精彩图片

卷首语

01

(点击标题,跳转公众号阅读)

路甬祥

作者简介:路甬祥,流体传动与控制专家、中国科学院院士、中国工程院院士、中国机械工程学会荣誉理事长、中国产学研合作促进会名誉会长,曾任浙江大学校长、中国科学院院长、第十届及第十一届全国人大常委会副委员长、中国科学技术协会副主席。研究方向为流体传动与控制。

打开网易新闻 查看精彩图片

路甬祥

新时代背景下,中国正从跟踪模仿转向自主创新。设计作为推动产业升级、改善人民生活、影响全球市场的重要力量,随技术演进不断发展,当前已进入大数据与人工智能驱动的阶段。创新设计,不仅是科技与产业创新的先导和蓝图,更是全面建设中国特色现代化制造强国通向未来美好生活的桥梁,需要全社会共同参与、凝聚智慧,并积极参与国际标准制定。

科技评论

02

(点击标题,跳转公众号阅读)

刘颖慧、魏进武、张溶芳、蔡一欣、李堃

作者简介:刘颖慧,北京交通大学电子信息工程学院,中国联合网络通信有限公司研究院,高级工程师,研究方向为数据流通;魏进武(通信作者),中国联合网络通信有限公司研究院,教授级高级工程师,研究方向为卫星互联网与大数据。

数据成为生产要素,隐私计算是保障其安全流通的关键技术之一,但各类隐私计算平台各自为政,形成了新的“平台孤岛”,因此,推动不同平台框架的互联互通是业界亟待解决的难题。

本文阐述了隐私计算平台互联的现状(①以金融行业为中心的、代码闭源隐私计算平台互联互通②以互联网企业为中心的、开源研发生态。③点状的以自研平台为中心推进的、闭源的互联互通实践)、技术方案(①节点互联②算法互联)、面临的挑战(①技术:底层算法、数据格式不兼容②安全:流程复杂增加泄露风险监管难③性能:跨域通信、异构平台致效率瓶颈④生态:各方利益难协调),认为构建兼容并存、大规模公开互联、小规模封闭互联的模式可能成为未来隐私计算互联互通的重要模式

打开网易新闻 查看精彩图片

隐私计算平台互联研究内容

本刊专稿

03

(点击标题,跳转公众号阅读)

李德仁、郭昊南

作者简介:李德仁,武汉大学测绘遥感信息工程全国重点实验室,教授,中国科学院院士、中国工程院院士,研究方向为摄影测量与遥感;郭昊南(通信作者),武汉大学测绘遥感信息工程全国重点实验室,博士后,研究方向为遥感智能解译。

时空智能在万物互联与数字孪生时代具有核心地位,对人工智能的应用具有拓展作用。文章论述了其作为新一代基础设施的核心内涵(测绘遥感地理信息学的数字化、信息化、网络化、智能化、实时化)与技术体系(PNT→PNTRC),并详细阐述了其如何作为关键驱动力,通过提供精准、实时、智能的时空信息服务,赋能低空经济、自动驾驶、智慧电网等多个战略性产业,助推新质生产力发展,提升中国在相关科技领域的自主性与安全性。

打开网易新闻 查看精彩图片

手机多源融合室内定位

特色专题

04

(点击标题,跳转公众号阅读)

董樊丽、肖志鹏、李艳辉

作者简介:董樊丽,上海交通大学材料科学与工程学院、上海交通大学内蒙古研究院,副研究员,研究方向为新材料战略。

本文综述了人工智能驱动先进材料研发的核心进展(成分与结构设计、性能预测与仿真、合成优化及工业实践)、技术方法与实践挑战(技术突破、工业级实践;数据稀疏性、模型可解释性、跨尺度物理机制融合等),揭示了AI如何通过数据驱动、物理嵌入建模与实验自动化重构材料科学研发范式,从经验试错转向智能化设计,以加速新材料发现与产业化进程。

打开网易新闻 查看精彩图片

研究的总体框架

05

(点击标题,跳转公众号阅读)

沈春光、孙硕、徐伟、郑士建

作者简介:沈春光,河北工业大学高性能轧辊材料与复合成形全国重点实验室、河北工业大学天津市材料层状复合与界面控制技术重点实验室,副教授,研究方向为基于人工智能的钢铁材料计算设计;徐伟(通信作者),东北大学数字钢铁全国重点实验室,教授,研究方向为金属材料基因工程;郑士建(共同通信作者),河北工业大学高性能轧辊材料与复合成形全国重点实验室、河北工业大学天津市材料层状复合与界面控制技术重点实验室,教授,研究方向为金属材料。

基于AI技术的微观组织识别及定量化兼具高精度和高效率的优势,有力推动了高通量组织分析技术的发展。

本文综述AI如何革新金属材料微观组织的识别与定量分析范式。指出,AI(特别是深度学习)正推动该领域从依赖人工经验、效率低下的传统方法,向自动化、高通量、高精度的智能分析转变,并通过应对“小样本”与“复杂组织”两大核心挑战,为加速新材料研发提供了关键技术支撑。

打开网易新闻 查看精彩图片

金属材料微观组织分析中常用的AI技术及其特点

06

(点击标题,跳转公众号阅读)

许凤、刘玲、张超、朱杰、张玮婷、董昊、黄浩、高明、喻学锋

作者简介:许凤,中国科学院深圳先进技术研究院,助理研究员,研究方向为纤维增强复合材料;高明(通信作者),中国科学院深圳先进技术研究院,高级工程师,研究方向为材料复合与智能改性技术;喻学锋(共同通信作者),中国科学院深圳先进技术研究院,研究员,研究方向为材料智能创制。

随着数据资源获取、深度学习演化和模型推理生成等技术的不断发展,数据驱动方法凭借其在挖掘高维非线性关系、构建代理模型及处理多模态数据方面的独特优势,为纤维增强复合材料的性能预测提供了强有力的工具。

本文阐述了数据驱动人工智能技术(特别是机器学习与深度学习)如何通过构建材料数字化表征与智能预测模型,革新纤维增强复合材料性能预测的传统范式,实现对其力学、热学、声学及电学性能的高效、精准预测,并探讨了提升模型可信度(可解释性分析、不确定性量化技术)、应对挑战及未来向全生命周期数字孪生发展的方向。

打开网易新闻 查看精彩图片

DL模型框架

研究论文

07

(点击标题,跳转公众号阅读)

张杰、牛晨

作者简介:张杰,西南石油大学教授,研究方向为清洁能源安全高效利用装备、管道与压力容器服役安全。

储热作为一种新型储能技术被广泛地应用在清洁供暖、火电灵活性改造、综合能源服务等多个能源细分领域。

本文分析对比了跨季节储热技术的技术原理(显热储热、潜热储热、热化学储热),综述了跨季节储热技术知识产权发展情况,为建筑冬季采暖、煤改清洁能源、区域能源供给提供新的技术路线。最后对跨季节储热技术未来发展进行展望,指出该技术能有效解决可再生能源在时间与空间上的供需不匹配问题,具有低碳、经济与规模化应用的巨大潜力。

打开网易新闻 查看精彩图片

跨季节储热系统流程

政策建议

08

(点击标题,跳转公众号阅读)

陈海航、胡恒、岳奇、丁宁、何菁蕊

作者简介:陈海航,自然资源部宁波海洋中心,工程师,研究方向为海洋监测和评价、海洋生态环境治理;胡恒(通信作者),自然资源部海洋空间资源管理技术重点实验室,国家海洋技术中心,副研究员,研究方向为海洋空间规划与产业政策。

近年来,中国海上风电装机容量持续增长,虽然相关资源丰富,但面临核心制度瓶颈——用海管理政策缺失与监管挑战。文章提出了构建从空间摸底到立体监管的“规划-政策-监管”全链条闭环管理体系的对策建议,旨在为深远海风电科学、合法、有序开发提供制度保障,支撑产业向深远海规模化、集约化发展。

科技人文

09

(点击标题,跳转公众号阅读)

黎润红、戚文秀

作者简介:黎润红,北京大学医学人文学院,助理研究员,研究方向为医学史。

侯云德是中国著名的医学病毒学家,中国工程院院士,国家最高科学技术奖获得者。

打开网易新闻 查看精彩图片

侯云德

图片来源:光明网

本文以侯云德院士的2份入党材料为核心史料,辅以科研论文、获奖材料与访谈记述,采用文本细读与科学社会学的综合方法,考察了其入党信仰如何进入科学生涯的关键选择。通过比对侯云德1956年入党志愿书与1980年入党申请书及其干扰素研究的发展路径发现,侯云德将学术生命与国家所需紧密相连,以“国家所需、人民所盼”为宗旨,坚持“科研为民”,推进成果产业化,体现出信念坚定、报国为民、淡泊名利、甘于奉献的科学家精神

本期科技新闻

《科技导报》创刊于1980年,中国科协学术会刊,主要刊登科学前沿和技术热点领域突破性的研究成果、权威性的科学评论、引领性的高端综述,发表促进经济社会发展、完善科技管理、优化科研环境、培育科学文化、促进科技创新和科技成果转化的决策咨询建议。常设栏目有院士卷首语、科技新闻、科技评论、本刊专稿、特色专题、研究论文、政策建议、科技人文等。