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近日,上海清科微宙科技有限公司(以下简称“清科微宙”)正式落户静安。这家孵化自清华大学物理系的硬科技企业,集结领域科学家和产业专家,主营科学智能(AI4S)研发与服务,致力于构建AI与物理深度融合的电子结构基础模型,驱动材料智能发现。

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据清科微宙介绍,一份含金量十足的“技术愿景清单”即将扎根静安:

构建面向材料研发的电子结构基础模型

跑通“AI加速—数据生成—模型进化”的数据飞轮

打造关键新材料的“上游发现”引擎

当AI学会“计算”材料

材料,是现代工业的“粮食”。从手机芯片到航空发动机,从稀土永磁到高温超导,几乎所有关键技术的突破,最终都要落到同一个问题上——能不能找到对应的功能材料。

而找材料,越来越离不开“算”。

第一性原理材料计算,是材料设计的核心手段:

无须反复试错,就能在计算机里预测一种新材料的性质。但基于量子力学的传统计算方法算力成本高昂,难以支撑高通量、大规模筛选,材料大数据的发展因此受限;主流计算软件与材料数据库长期由欧美主导,自主可控迫在眉睫。

2024年,两项诺贝尔科学奖同时授予AI相关研究,“AI4S”成为全球科研的新范式。把深度学习引入量子力学计算、用AI加速第一性原理材料仿真——这恰是清科微宙的看家本领。

DeepH:把量子第一性原理“装进”神经网络

清科微宙的核心技术DeepH,由清华大学物理系研究团队原创提出:

将基于量子第一性原理密度泛函理论的底层算法“压缩”进Transformer神经网络,在保持量子力学精度的同时,把计算效率提升多个量级。

一个直观的对比——对万原子级的魔角石墨烯体系,DeepH的计算速度较传统方法快一万倍以上。目前,该方法已拓展至密度泛函微扰、杂化泛函等前沿方向,计算复杂度降至线性标度。

“快”只是手段,“准”才是根基。DeepH将对称性、守恒律等物理原理深度嵌入神经网络,构建出兼具高精度、普适性与强泛化能力的材料电子结构基础模型,在国际上处于领先地位。团队系列成果多次入选物理学顶刊PRL编辑推荐、Nature子刊封面,开源社区活跃度居计算物理领域前列。今年6月,DeepH的两篇PRL论文入选APS (美国物理学会)系列期刊《DFT与AI前沿交叉进展》精选论文的前两篇。

更关键的是,DeepH已跑通一条数据飞轮:AI加速计算,计算生成高精度数据,数据反哺模型进化。这条正反馈循环,正是规模化构建材料大数据、训练垂直领域材料电子结构基础模型的工程路径。

为何选择静安?

谈及落户静安的缘由,清科微宙方面表示,最看重的正是这里“从算力到场景”的完整AI生态。

静安区正全力打造人工智能创新应用示范区:

市北国际科创区已集聚人工智能及相关领域企业800余家,数据港智算中心筑牢算力底座,六大AI场景运营平台覆盖专业服务、消费、大视听、制造、教育、生活等领域;区“十五五”规划纲要明确将科学智能列为数据智能产业重点拓展方向,依托专项产业政策支持科学智能联合实验室建设,并通过算力券、工具券等政策工具为企业研发赋能。

当前,静安在市北布局打造AI4S生态社区,已集聚思朗科技、玻色量子、清科微宙、复鞍智能、扰动之心、陶术生物等一批AI4S企业,构建涵盖量超智融合基础设施、专用模型算法、科学数据语料、学科工具平台、行业应用场景的完整AI4S生态。

对一家以“算”为生产力的科学智能企业而言,这里是天然的土壤。而这一次,这场双向奔赴,分量更胜以往。

夯实“关键一环”:从“AI应用示范”迈向“AI科研策源”

清科微宙的落地,对静安乃至上海而言,意义不止于“多了一家科技公司”。

夯实静安“科学智能”的关键一环。区内AI企业目前以应用层为主,增强了AI4S的基础策源能力。

承接上海“AI+材料”市级战略。上海已出台《上海市加快培育材料智能引擎发展专项方案(2025—2027年)》《上海市促进新材料产业高质量发展实施方案(2025—2027年)》,清科微宙构建的电子结构大数据与基础模型,正是“材料智能引擎”最底层的数据与模型引擎。

为上海高温超导产业集群强化“上游发现”引擎。高温超导是上海新材料“3+5+1”体系五大产业集群之一:上海超导的二代高温超导带材国内市占率超80%,全球领先;能量奇点等核聚变企业加速集聚。超导新材料的理论筛选依赖电-声耦合等第一性原理计算,极其耗时,是全链条最难、最缺AI赋能的环节。DeepH以超导为切入点,将为集群强化“AI驱动超导新材料发现”的策源引擎,助力形成全市协同创新格局。

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面向未来:迈向“DFT2.0”时代

按照规划,清科微宙将构建“数据——模型——应用”三位一体的技术体系:持续生产高质量材料电子结构数据;发展垂直领域材料电子结构基础模型;建设智能化材料设计平台,实现以超导、稀土、半导体、能源电池材料为代表的AI驱动新材料发现。

研发成果显示,随着数据体量增大、模型参数增多,电子结构基础模型的精度与效率持续提升,符合“规模定律”(Scaling Law)的整体趋势。当材料数据积累到一定体量,模型有望涌现出发现人类材料科学史上未曾探索过的新材料的能力。

更长远地看,随着基础模型能力被深度嵌入第一性原理计算软件,传统材料计算方法有望整体升级为“AI加速的DFT”——材料微观仿真将由此进入“DFT2.0”时代。

新材料,是下一代产业革命的“粮食”。当AI学会在电子相互作用层面“计算”材料,发现一种新材料的时间尺度,将从数十年压缩到数年、数月,乃至更短。这场从静安出发的探索,值得期待。

记者:蒋文婕

编辑:叶苹

资料:区科技经济委

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