近年來，人工智能技術(shù)快速發(fā)展，已經(jīng)成為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動(dòng)力量。尤其是在以通用人工智能為代表的技術(shù)變革加速推進(jìn)之際，人工智能的應(yīng)用潛力進(jìn)一步凸顯。與此同時(shí)，先進(jìn)材料作為我國重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)之一，正逐步成為未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域。在此背景下，人工智能不僅能為新材料的研發(fā)注入創(chuàng)新動(dòng)力，激發(fā)研究領(lǐng)域的突破性進(jìn)展，還能加速推動(dòng)新材料產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提升其整體創(chuàng)新能力和市場競爭力。

一、我國新材料產(chǎn)業(yè)集群形成“東部沿海聚集、中西部特色發(fā)展”的格局

根據(jù)投中數(shù)據(jù)（CVSource）統(tǒng)計(jì)，截至2023年9月，我國新材料產(chǎn)業(yè)的A股上市公司總數(shù)已達(dá)到938家，其中江蘇（145家）、浙江（129家）、廣東（124家）位列前三。值得注意的是，寧波和蘇州分別擁有23家和37家上市公司，且兩地均已形成*先進(jìn)制造業(yè)集群。

從融資事件、并購交易以及新股發(fā)行等市場活動(dòng)來看，至2023年9月，全國新材料產(chǎn)業(yè)的交易事件累計(jì)達(dá)到14,921件，其中江蘇（2,371件）、廣東（1,964件）、浙江（1,614件）位居前列。這些地區(qū)的產(chǎn)業(yè)集群具有顯著的集聚效應(yīng)，為新材料產(chǎn)業(yè)的投融資環(huán)境提供了活躍的支撐。

深圳擁有國內(nèi)*大的先進(jìn)電池材料產(chǎn)業(yè)集群，產(chǎn)業(yè)鏈相對完整，年產(chǎn)值已超過千億元，集群工業(yè)總產(chǎn)值占全國同類產(chǎn)業(yè)的70%以上。寧波則形成了以磁性材料和綠色石化為代表的兩大*先進(jìn)制造業(yè)集群，多種新材料的產(chǎn)量位居全國首位。蘇州則聚焦納米新材料、生物醫(yī)藥及高端醫(yī)療器械、高端紡織等先進(jìn)產(chǎn)業(yè)集群，并擁有抗體藥物及生物計(jì)算研發(fā)中心。在中西部地區(qū)，新材料產(chǎn)業(yè)的特色發(fā)展則主要集中在稀有金屬材料、新型功能材料等領(lǐng)域。此外，在工信部批準(zhǔn)建設(shè)的26家*制造業(yè)創(chuàng)新中心中，廣東有4家，北京3家，江蘇2家，上海2家，寧波有1家（國家石墨烯創(chuàng)新中心）。

二、人工智能推動(dòng)新材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研發(fā)動(dòng)能提升的兩個(gè)方面

一方面，人工智能加速新材料研發(fā)的進(jìn)程。隨著人工智能技術(shù)從判別式發(fā)展到生成式，其自主性、自適應(yīng)性和自我延續(xù)性使得科技創(chuàng)新的循環(huán)不斷加快，深刻改變了科學(xué)技術(shù)研究的本質(zhì)。在新材料領(lǐng)域，人工智能的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

一是材料設(shè)計(jì)與優(yōu)化：通過機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)，人工智能能夠分析和挖掘大量材料數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)其中的關(guān)聯(lián)模式與規(guī)律，從而加速新材料的設(shè)計(jì)和研發(fā)。

二是材料預(yù)測與模擬：人工智能可以通過構(gòu)建模型和算法，模擬材料的結(jié)構(gòu)、特性及反應(yīng)，幫助設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、節(jié)省時(shí)間并提高實(shí)驗(yàn)效率。

三是材料探索與發(fā)現(xiàn)：結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)和高通量實(shí)驗(yàn)技術(shù)，人工智能自動(dòng)化了材料的制備與測試過程，加速了新材料組合、結(jié)構(gòu)和特性的發(fā)現(xiàn)，拓展了材料研究的邊界。

四是材料性能優(yōu)化：通過分析材料數(shù)據(jù)與性能測試結(jié)果，人工智能能夠建立預(yù)測模型和優(yōu)化算法，從而指導(dǎo)材料的制備和處理過程，實(shí)現(xiàn)*佳性能與效果。

例如，2020年，利物浦大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一款智能移動(dòng)AI化學(xué)家，能夠在一周內(nèi)研究1000種催化劑配方，工作效率遠(yuǎn)超人類。這項(xiàng)新技術(shù)還登上了《Nature》雜志封面。2023年12月，DeepMind在《Nature》期刊上發(fā)布了人工智能在材料科學(xué)領(lǐng)域的*新應(yīng)用，人工智能工具GNoME發(fā)現(xiàn)了220萬個(gè)新晶體，其中381,000個(gè)為可以在實(shí)驗(yàn)室制造的穩(wěn)定材料，具有綠色技術(shù)潛力，未來有望應(yīng)用于電動(dòng)汽車電池或超導(dǎo)體等領(lǐng)域。

另一方面，人工智能技術(shù)推動(dòng)新材料產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。作為城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心驅(qū)動(dòng)力，人工智能在新材料產(chǎn)業(yè)中的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

一是材料應(yīng)用與工程：通過大量應(yīng)用數(shù)據(jù)的分析與信息反饋，人工智能能夠提高產(chǎn)品的可靠性和耐用性，推動(dòng)材料應(yīng)用的精細(xì)化與優(yōu)化。

二是材料自動(dòng)化生產(chǎn)：人工智能與機(jī)器人系統(tǒng)、智能控制設(shè)備的結(jié)合，使得新材料的生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)全鏈條自動(dòng)化，從產(chǎn)品生產(chǎn)到運(yùn)輸、包裝和入庫，極大提高了生產(chǎn)效率和精度。

三、對策建議

（一）搭建新材料企業(yè)與人工智能企業(yè)的深度融合平臺(tái)，加速AI賦能企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

依托新材料行業(yè)的特色企業(yè)，率先在“前沿材料、關(guān)鍵材料、基礎(chǔ)材料”等領(lǐng)域建設(shè)典型示范場景。充分發(fā)揮國有企業(yè)和上市企業(yè)的資源優(yōu)勢，以先進(jìn)高分子材料、高端金屬結(jié)構(gòu)材料等領(lǐng)域的特色企業(yè)及園區(qū)為試點(diǎn)，推動(dòng)智能工廠、企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智慧園區(qū)等應(yīng)用場景的建設(shè)，打造人工智能與新材料深度融合的示范標(biāo)桿。通過促進(jìn)AI技術(shù)企業(yè)與新材料企業(yè)的協(xié)同發(fā)展，推動(dòng)兩者之間的合作與交流，有效推動(dòng)傳統(tǒng)材料企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程。

（二）推進(jìn)新材料計(jì)算研發(fā)中心建設(shè)，增強(qiáng)研發(fā)實(shí)力，攻克關(guān)鍵技術(shù)難題?

一是建設(shè)高通量、高自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室，為新材料研發(fā)提供多樣化的實(shí)驗(yàn)支持，生成海量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立完整的材料研究數(shù)據(jù)庫，從而加速新材料的發(fā)現(xiàn)進(jìn)程，提高實(shí)驗(yàn)效率。

二是通過政府引導(dǎo)企業(yè)加大研發(fā)投入，突破關(guān)鍵核心技術(shù)。落實(shí)科技創(chuàng)新稅收優(yōu)惠政策，激勵(lì)新材料企業(yè)加大研發(fā)資金投入；重點(diǎn)支持“前沿材料、關(guān)鍵材料、基礎(chǔ)材料”三大領(lǐng)域的創(chuàng)新項(xiàng)目，推動(dòng)一批具有*性的創(chuàng)新成果誕生。

三是提升“科學(xué)-技術(shù)-工程-產(chǎn)業(yè)化”全鏈條創(chuàng)新能力，深化產(chǎn)學(xué)研合作。支持建設(shè)材料領(lǐng)域的四大技術(shù)平臺(tái)——制造業(yè)創(chuàng)新中心、研發(fā)轉(zhuǎn)化功能平臺(tái)、新材料測試評(píng)價(jià)平臺(tái)、新材料生產(chǎn)應(yīng)用示范平臺(tái)，強(qiáng)化新材料成果的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化。建立反饋機(jī)制，確保產(chǎn)學(xué)研合作的效果得到定期評(píng)估和優(yōu)化，推動(dòng)合作模式持續(xù)創(chuàng)新。

（三）依托金融、人才和數(shù)據(jù)政策，優(yōu)化創(chuàng)新發(fā)展生態(tài)環(huán)境

一是明確資金支持方案，推動(dòng)企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。建議包括企業(yè)引進(jìn)獎(jiǎng)勵(lì)、研發(fā)資助、項(xiàng)目配套獎(jiǎng)勵(lì)等多種方式，充分發(fā)揮國有資本的*作用，帶動(dòng)專業(yè)投資機(jī)構(gòu)設(shè)立市場化基金，助力新材料企業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展。

二是依托高校和科研院所，建設(shè)新材料人才培養(yǎng)基地。通過搭建人才基地，培育本土新材料專業(yè)人才；為海外留學(xué)歸國人員和專業(yè)技術(shù)人才提供住房補(bǔ)貼、職稱評(píng)定等政策支持，吸引更多高端人才參與新材料研究與創(chuàng)新。

三是建立材料科學(xué)研究的公共數(shù)據(jù)集。材料數(shù)據(jù)信息包含文獻(xiàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、模擬結(jié)果等數(shù)據(jù)，通過整合和分析大量數(shù)據(jù)信息，可以揭示材料之間的相互關(guān)系和規(guī)律，為材料科學(xué)研究提供更深入的洞察和指導(dǎo)。依托新材料計(jì)算研發(fā)中心，逐步建立數(shù)據(jù)共享機(jī)制，成立信息共享平臺(tái)，加強(qiáng)數(shù)據(jù)治理使用規(guī)范，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全、可用，大大縮短材料研發(fā)周期、提高研發(fā)效率。