简介

材料基因组研究院(Material-X)

  随着科学技术的飞速发展,以多元素组分为特征的关键材料已成为多项高科技产业发展的瓶颈;传统材料研究方法效率极为低下,导致材料产品开发周期长;世界强国近年争相开展的“材料基因组计划”旨在利用高通量实验及理论计算技术快速获取数据,结合人工智能数据分析技术开发材料相关产品,从而缩短材料从研发到应用的周期和降低材料研发成本。

  2016年5月发表于Nature的《Learn From Failure》基于积累多年的海量实验数据,利用人工智能发现了多种可以用于化工催化的新材料。这一工作意味着材料科学研究范式正跨越过去数百年的“实验观测”、“理论推演”、“计算仿真”的三个阶段,进入“数据密集型加人工智能”的“第四范式”。这一变革必将创造材料科技产业的飞跃发展时代。材料科学第四范式需要前所未有的数据产生和处理能力为支撑,因而快速获取巨量材料数据成为“材料基因组计划”乃至材料研发的关键。

  南科大材料基因研究的建设和运作已经有坚实的基础。人才队伍:材料基因组研究院已经整合了包括材料、物理、化学、电子、计算机、海洋、生物、生物医学、机械与能源、力学与航天、创新创业等11个院系从事材料相关交叉科学研究的73位教授,其中包括13位国家千人特聘专家和16位青年千人入选者;学科基础:南科大已经建立包括材料、物理、化学、电子、机械与能源、电子、计算机等院系,门类齐全、研究力量雄厚,为充分实现材料科学的交叉融合奠定了基础;基础设置:以材料系的项晓东教授为领军的核心团队正加速建设高通量表征平台、高通量制备平台、高通量计算平台和人工智能与数据分析平台,以服务未来南科大材料基因研究,目前正依托该平台组织多支团队去竞争2018年的11项科技部材料基因重点专项。发展规划:研究院将为相关教授未来承担国家重大科研项目(科技部、基金委、工信部、科工委等)提供依托平台;为南科大在材料领域打造一流学科提供捷径。

  材料基因组研究院的主要交叉研究内容包括:特殊合金(高温合金、非晶合计)、热电材料、信息材料、光学超结构材料、高分子材料(光电高分子材料、工程高分子材料)、能源材料(离子电池、太阳能电池)、生物材料、超硬超强材料的纳米聚晶研发等典型材料体系示范性材料基因组学研究,发现具备优异特性或性能集的新材料,在能源、电子信息、航空航天、生物医药、海洋工程等领域实现突破性进展,带来相关行业的巨大进步。