本期話題：

00:30 AI賦能：材料研發周期從20年縮短至5年以內

04:28 在上海發展新材料產業有哪些獨特的優勢？

09:21 行業老兵對新材料行業企業有什么建議？

AI賦能：材料研發周期從20年縮短至5年以內

幻實（主播）：

歡迎大家關注芯片揭秘，我是主播幻實。上期節目我們和上海市新材料協會的何扣寶秘書長以及鴻之微的創始人曹榮根博士探討了新材料與半導體的融合及其應用，揭秘了AI在材料研發中“時間的魔法”，何秘書長最后為我們介紹了協會在促進人工智能賦能新材料方面，做了很多的調研和匹配產業的策略，也成立了數字引擎產業聯盟。曹博士，您作為數字引擎產業聯盟的理事長，我想知道您參與這個組織的感受怎么樣？有壓力嗎？

曹榮根（嘉賓）：

我們其實很早的時候，就在何秘書長的指導下開始探討相關問題了。在我國過去的發展歷程中，材料行業一直存在著重生產、輕研發的情況，研發環節相對來講較為薄弱。因此，在新的技術浪潮引領下，何秘書長敏銳地意識到，將這樣的新技術有組織地引入到材料行業是至關重要的。當時，何秘書長還與市經信委進行了深入探討。基于此，我們后來成立了數字引擎產業聯盟組織。從我們參與方的角度來看，壓力其實非常大，因為技術迭代更新的速度極快。比如，我們剛開始討論的時候還在聚焦數字技術，然而僅僅時隔一年，我們就需要將數字技術升級到智能體系當中。作為參與方，要把這樣的新技術有效地引進到一個行業里面，當技術快速發展時，其實是很困難的。因為我們必須迅速跟上技術發展的步伐，否則就會出現這樣的情況：我們剛剛引進一項技術，它就已經落后了。所以，在后續的工作中，我們迅速引入了許多與人工智能相關的團隊和技術方，以此來加強大模型在整個數字技術領域的深度融入。

幻實（主播）：

在傳統的材料發現過程中，往往需要耗費10到20年的研究時間。比如說日本過往中發現了非常多的新材料，這些成果大多是由一個公司或者幾個研究小組經過十年甚至二十年不停的研究才取得的。但如今，隨著AI技術的發展，尤其是大模型方法的出現，這種情況很有可能會被改變。在此，我也想問一下曹博士，貴司作為一家商業型的公司，并非科研院所，面對技術檢驗的周期性比較長而落地成商業化又迫在眉睫的現狀，您將如何平衡這兩者之間的矛盾呢？在戰略上會做什么調整嗎？

曹榮根（嘉賓）：

從技術層面來看，由于技術發展日新月異，我們公司為了緊跟技術發展的步伐，就需要投入大量的資源。在商業方面，我們采用的方式其實是把所有出現的技術整合在一個技術框架之下，然后分層逐步推進。具體來說，從下往上，我們首先要推動客戶進行一些必要的基礎建設工作，同時我們也會提供相應的商業落地支持。而從上往下，我們會逐層引入新的技術。之所以采取這樣的方式，是因為新技術的更新換代速度很快，我們的商業結構是采用插層的方法，即每一層新的技術出來之后，都能夠向下兼容我們過去的技術。這是因為無論是我們自身還是我們的客戶，都不可能實現快速的迭代。比如，今天做數字化的人，不可能明天就直接轉變為智能化領域的人才，這種情況是不現實的。所以，我們通過插層的方式，幫助客戶實現技術的逐步升級。

這樣做的好處，一方面是能夠使我們在商業領域的技術投入更快地在企業端得到應用，避免在技術快速滾動發展的過程中被淘汰；另一方面，在材料研發領域，隨著近十年來數字化、人工智能以及智能體系的不斷推動，材料研發的周期已經大幅縮短，目前材料研發基本上可以控制在5年以內。當然，生物醫藥領域可能相對較長一些，但它的研發周期長并非體現在材料環節，而是主要集中在后應用的臨床階段。

Device Studio多尺度材料設計與仿真平臺（圖源：鴻之微）

在上海發展新材料產業有哪些獨特的優勢？

幻實（主播）：

基于此，我非常想向何秘書長請教一個問題。您在上海材料行業深耕多年，尤其是您有著華誼的工作背景，而華誼是上海新材料、化工材料領域的重要發源地。從您多年對產業的觀察來看，每一代產業的變革升級都有哪些共性？又積累了哪些可供借鑒的經驗？另外，還想請您分享一下，在上海發展新材料產業具有哪些獨特的優勢呢？

芯片揭秘 主播幻實（中） 對話

鴻之微科技創始人 曹榮根 （左）

新材料協會秘書長 何扣寶 （右）

何扣寶（嘉賓）：

這是一個非常好的問題。回顧我們走過的歷程，在過去材料制造的發展過程當中，每一代之間存在著比較清晰的界面。這種界面主要體現在兩個方面：一是原材料的變化，二是技術的革新。比方說我們的原材料，過去華誼以煤化工為主的化工產業占比較高。然而，隨著石油化工的興起，原材料變了。與此同時，技術也隨之發生了巨大的變化。因此，在那個時期，不同代際的產品材料區分得十分明顯。但近年來，隨著產業需求的迅速增長和產業發展速度的加快，對材料和原材料的需求變得更為迫切，行業競爭也日益激烈。如今的技術發展呈現出一種可持續、不間斷的態勢，不再像過去那樣，每隔幾年就會出現明顯的技術斷層。現在的技術要求我們不斷地進行深化和迭代，就如同微積分的原理一樣，逐漸趨近于一條光滑的曲線，難以看出明顯的階段性臺階。

在我看來，人工智能對于新材料產業的研究創新和發展具有不可小覷的推動作用。首先，它極大地提高了我們創新的速度和效率，這意味著什么呢？意味著每一代技術之間的間隔越來越小，創新不再像過去那樣遙不可及、成本高昂。因為現在我們可以借助人工智能完成許多前期的工作。所以，未來在新材料的研究開發方面，根據應用端產業場景的實際需求，材料研發的可持續性和不間斷創新將變得越來越顯著。

Nanodcal 量子輸運計算軟件：STM仿真（圖源：鴻之微）

此外，對于中國的材料創新而言，我認為主要存在兩個層面的問題。一方面，對于國外已經擁有的先進技術和材料，我們要努力實現突破，擺脫國外的技術封鎖，解決“卡脖子”問題，這也是當前我們創新的一個重要方向。另一方面，我們不能僅僅滿足于跟隨國外的步伐，我們自身也需要具備自主創新的能力。在過去，自主創新對我們來說是一項極具挑戰性的任務。但如今，隨著人工智能技術的發展，我們可以利用人工智能，整合過去人類文明所創造的知識和技術，以此來幫助我們開發新材料，發現新材料的新功能。就像曹博士他們的團隊所做的工作一樣，他們通過構建專業模型，充分利用人類過去發明的原理、知識以及元素的基本性質等，協助科學家設計新產品。如果我們能夠充分發揮人工智能的優勢，將這項工作做好，那么在材料的發現和制造過程中，我們中國人不一定非得要跟著別人后面去走了。這也正如曹博士剛才所說，他們的團隊正在從事一些更具前瞻性的工作。

幻實（主播）：

我們要從另一個角度來解決材料研發和創新的問題？

何扣寶（嘉賓）：

是的，我們不再僅僅圍繞別人已經有的產品進行研發，而是根據我們自身的需求以及未來應用場景對材料的要求，去設計一些新產品。這些產品既可能是國外已經存在的，也可能是國外尚未開發的。我認為這對于我們未來材料產業的發展至關重要。如果我們僅僅致力于解決“卡脖子”問題，那么即便我們突破了當前的技術封鎖，未來還可能會面臨新的“卡脖子”難題。因此，人工智能對新材料行業的賦能，我們應該從兩個方面來認識：一方面是解決當前面臨的現實問題，另一方面是著眼于未來產業的長遠發展。

幻實（主播）：

上海在新材料產業發展方面具有哪些優勢呢？

何扣寶（嘉賓）：

上海擁有許多優秀的企業和團隊。比如曹博士的團隊，就為我們樹立了一個良好的示范。我注意到，在上海的很多企業中，特別是在氫能制造的材料方面以及組合材料方面，我們協會的會員企業也取得了許多令人矚目的突破。這些突破不僅在國內引起了同行的關注，甚至也吸引了國外廠家的目光。盡管在某些領域，我們的關注度可能相對有限，但這并不影響我們堅持走自己的發展道路，持續進行創新。我相信總有一天我們也會有突破點，有爆炸點的。

《上海市促進新材料產業高質量發展實施方案（2025-2027年）》部分（圖源：上海經信委公眾號）

行業老兵對新材料行業企業有什么建議？

幻實（主播）：

我之所以會問這個問題，是因為我在做《芯片揭秘》的過程中發現，芯片行業過去一直缺乏足夠的宣傳和代言，很多關于芯片行業的解讀都是一些炒股人士捕風捉影的錯誤言論。實際上，芯片行業距離終端消費者較遠，不像購買汽車或手機那樣能夠給人們帶來明顯的功能性改變，感覺很多人在做背后的無名英雄，默默支撐了這個行業的發展。曹博士，對于這個問題，您有什么補充的觀點嗎？

曹榮根（嘉賓）：

在上海，像何秘書長領導的行業協會，始終保持著創新的精神，緊密跟蹤全球行業發展的前沿動態。協會不僅在組織層面推動相關政策的制定和實施，還開展了大量的調研工作。可以說，上海在新材料產業發展等方面確實做得非常出色。這主要得益于上海獨特的城市基因。我們可以看到，上海的GDP始終保持著快速增長的態勢，而支撐這一增長的重要因素就是科技。上海在科技領域具有深厚的底蘊和強大的實力，盡管在不同的時期，國家關注的重點有所不同，但上海始終在為眾多重要行業的科技創新發展提供著有力的支撐。就像Deepseek在特定的歷史時期能夠成為國運級的產品一樣，上海也具備這樣的潛力。我非常認同，在未來的某個時刻，當國家有需要時，上海也可能成為國運的一個支撐點。

MOMAP 新型OLED材料設計軟件的應用場景（圖源：鴻之微）

幻實（主播）：

最后，我再問您一個問題，你們鴻之微的工具其實是匹配企業的研發部門的，那么您具體是如何支持企業加速研發進程的呢？

曹榮根（嘉賓）：

首先鴻之微其實是一個工具商，去年在工博會以“人工智能+材料”為主題的論壇上，我曾做過一個分享：我們公司為材料行業的研發提供人工智能領域的基建服務，這也是我們過去十年一直在努力夯實的基礎。此外，在基建的基礎上，正如前面所說，我們采用插層式的方式，融入了包括人工智能等在內的多種技術工具，從而讓企業研發的速度徹底擺脫傳統實驗研發的速度限制，實現質的飛躍。從行業發展的角度來講，把這些基建與人工智能深度耦合，實際上推動了材料行業實現了一次跨越式的發展。因為它使得材料行業能夠直接從傳統的實驗驗證科學方法，一步跨越到智能階段，幾乎不存在中間過渡狀態。例如，今年國家剛剛發布的專項就叫“自主化”。在這個專項中，實驗室能夠實現自主運行，科學家更多地是跟人工智能進行對話，專注于思考和創新，而具體的執行工作則無需科學家親自操作。

幻實（主播）：

那也就是說科學家可以從一些瑣碎的執行工作中解放出來了？

曹榮根（嘉賓）：

是的。所以，在這樣的發展趨勢下，未來所有工程師的水平將大幅提升，對研發能力的要求也會越來越高。可能研發工程師會越來越累，但是研發的效果會越來越好。

幻實（主播）：

最后，我還想請何秘書長為我們展望一下，面對這種每天都在巨變的形式，您對新材料行業的從業者以及新材料行業的企業有哪些建議呢？

2024中國國際工業博覽會優秀新材料參展產品發布會 何扣寶秘書長致辭

（圖源：上海新材料公眾號）

何扣寶（嘉賓）：

對于新材料行業的企業而言，有兩個關鍵方面需要重點關注。首先，要密切關注用戶端的未來發展趨勢。明確用戶在未來的發展中想要什么，以及在這個過程中對材料的具體需求是什么。其次，要關注學術層面的動態。及時了解行業科學界最近在新材料領域有哪些新的發明和發現，以及在材料技術方面取得了哪些新的突破。因為這些學術成果和技術突破，未來都有可能轉化為我們產業發展所需的生產技術和產品。所以，從技術知識和應用端對產品性能的需求這兩個方面出發，企業需要做好相應的技術研發規劃和準備工作。從研發思路和工作方向的角度來看，這是一個方面。另外，對于科研人員來說，必須迅速行動起來，加深、加大對AI的學習和認識，盡快把人工智能應用到我們的科學實驗當中去，來提高我們的工作效率。因此，我們協會今年將組織很多場相關的培訓活動，來幫助會員企業的科技人員迅速的了解和掌握人工智能在科研創新工作的的重要作用，使其成為推動科研工作的新引擎。我們協會將從這些方面入手，助力企業進一步做好材料的創新工作。

幻實（主播）：

感謝何秘書長一直以來在推動具體工作落實方面所付出的努力。曹博士，您對材料行業的從業者又有哪些建議呢？

曹榮根（嘉賓）：

根據我們的經驗，我認為有一件事情非常重要。剛才何秘書長提到，整個材料行業的代差正在逐漸變得模糊，行業上下游的邊界也在隨之變得模糊。實際上，對于從業者來說，這意味著行業的上下游界限發生了顯著變化。例如，何秘書長特別強調我們要關注行業發展趨勢，尤其是關注應用端和下游的需求。事實上，現在很多下游企業以自身的需求為出發點，積極向上游推動產業發展，而且他們采用的是跨越式的新一代研發方式。這種情況對于上游的企業來說，無疑會帶來較大的壓力。面對這樣的現狀，上游企業應該更加積極主動、快速地擁抱全新的技術，并且更新對行業發展態勢的認知。這不僅包括關注下游的應用需求，還包括積極推動新技術的產生和推廣。我認為，這種心態的轉變對于整個行業的發展有著重要的影響。

幻實（主播）：

好的，再次感謝何秘書長和曹博士今天做客芯片揭秘，為我們帶來了如此多的深刻見解和寶貴經驗。也祝大家在追求求真務實、勇于創新的道路上永不停歇。

芯片揭秘說

人工智能（AI）正在深刻改變新材料行業的研發、生產和應用模式，其影響覆蓋從基礎研究到產業化的全鏈條。人工智能將加速新材料研發從“經驗試錯”向“數據驅動”躍遷，通過高通量篩選、生成式設計和智能工藝優化，大幅縮短材料發現周期并降低能耗，例如AI預測電池固態電解質成分或設計高吸附性碳捕集材料；在新能源、電子、生物醫療等領域，AI推動光伏鈣鈦礦穩定性提升、仿生植入材料開發及廢棄資源精準分揀等產業化突破，同時催生“自主實驗室”和跨學科協同的創新模式。

總的來看，新材料研發正從單一性能優化轉向“功能-成本-環境”多目標平衡，破局需兼顧技術突破（如超材料設計）、模式創新（如數據驅動的開放式研發）與生態構建（如全球供應鏈韌性）。短期內，高效研發工具（如AI+機器人）與關鍵領域卡脖子材料（如高端芯片襯底、耐極端環境涂層）將是突破重點；長期看，新材料創新或成為碳中和、量子革命等重大變革的底層支撐。