近年來，人工智能技術快速發(fā)展，已經(jīng)成為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅動力量。尤其是在以通用人工智能為代表的技術變革加速推進之際，人工智能的應用潛力進一步凸顯。與此同時，先進材料作為我國重點產(chǎn)業(yè)之一，正逐步成為未來經(jīng)濟發(fā)展的關鍵領域。在此背景下，人工智能不僅能為新材料的研發(fā)注入創(chuàng)新動力，激發(fā)研究領域的突破性進展，還能加速推動新材料產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉型，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，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)行等市場活動來看，至2023年9月，全國新材料產(chǎn)業(yè)的交易事件累計達到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，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、高端紡織等先進產(chǎn)業(yè)集群，并擁有抗體藥物及生物計算研發(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、新型功能材料等領域。此外，在工信部批準建設的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、人工智能推動新材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研發(fā)動能提升的兩個方面

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

一是材料設計與優(yōu)化：通過機器學習和深度學習技術，人工智能能夠分析和挖掘大量材料數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)其中的關聯(lián)模式與規(guī)律，從而加速新材料的設計和研發(fā)。

二是材料預測與模擬：人工智能可以通過構建模型和算法，模擬材料的結構、特性及反應，幫助設計實驗、節(jié)省時間并提高實驗效率。

三是材料探索與發(fā)現(xiàn)：結合機器學習和高通量實驗技術，人工智能自動化了材料的制備與測試過程，加速了新材料組合、結構和特性的發(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)與性能測試結果，人工智能能夠建立預測模型和優(yōu)化算法，從而指導材料的制備和處理過程，實現(xiàn)*佳性能與效果。

例如，2020年，利物浦大學的研究團隊開發(fā)了一款智能移動AI化學家，能夠在一周內(nèi)研究1000種催化劑配方，工作效率遠超人類。這項新技術還登上了《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領域的*新應用，人工智能工具GNoME發(fā)現(xiàn)了220萬個新晶體，其中381,000個為可以在實驗室制造的穩(wěn)定材料，具有綠色技術潛力，未來有望應用于電動汽車電池或超導體等領域。

另一方面，人工智能技術推動新材料產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉型。作為城市數(shù)字化轉型的核心驅動力，人工智能在新材料產(chǎn)業(yè)中的作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

一是材料應用與工程：通過大量應用數(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，推動材料應用的精細化與優(yōu)化。

二是材料自動化生產(chǎn)：人工智能與機器人系統(tǒng)、智能控制設備的結合，使得新材料的生產(chǎn)過程實現(xiàn)全鏈條自動化，從產(chǎn)品生產(chǎn)到運輸、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，加速AI賦能企業(yè)數(shù)字化轉型

依托新材料行業(yè)的特色企業(yè)，率先在“前沿材料、關鍵材料、基礎材料”等領域建設典型示范場景。充分發(fā)揮國有企業(yè)和上市企業(yè)的資源優(yōu)勢，以先進高分子材料、高端金屬結構材料等領域的特色企業(yè)及園區(qū)為試點，推動智能工廠、企業(yè)數(shù)字化轉型、智慧園區(qū)等應用場景的建設，打造人工智能與新材料深度融合的示范標桿。通過促進AI技術企業(yè)與新材料企業(yè)的協(xié)同發(fā)展，推動兩者之間的合作與交流，有效推動傳統(tǒng)材料企業(yè)的數(shù)字化轉型進程。

（二）推進新材料計算研發(fā)中心建設，增強研發(fā)實力，攻克關鍵技術難題?

一是建設高通量、高自動化實驗室，為新材料研發(fā)提供多樣化的實驗支持，生成海量實驗數(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)進程，提高實驗效率。

二是通過政府引導企業(yè)加大研發(fā)投入，突破關鍵核心技術。落實科技創(chuàng)新稅收優(yōu)惠政策，激勵新材料企業(yè)加大研發(fā)資金投入；重點支持“前沿材料、關鍵材料、基礎材料”三大領域的創(chuàng)新項目，推動一批具有*性的創(chuàng)新成果誕生。

三是提升“科學-技術-工程-產(chǎn)業(yè)化”全鏈條創(chuàng)新能力，深化產(chǎn)學研合作。支持建設材料領域的四大技術平臺——制造業(yè)創(chuàng)新中心、研發(fā)轉化功能平臺、新材料測試評價平臺、新材料生產(chǎn)應用示范平臺，強化新材料成果的產(chǎn)業(yè)化轉化。建立反饋機制，確保產(chǎn)學研合作的效果得到定期評估和優(yōu)化，推動合作模式持續(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，推動企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。建議包括企業(yè)引進獎勵、研發(fā)資助、項目配套獎勵等多種方式，充分發(fā)揮國有資本的*作用，帶動專業(yè)投資機構設立市場化基金，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；為海外留學歸國人員和專業(yè)技術人才提供住房補貼、職稱評定等政策支持，吸引更多高端人才參與新材料研究與創(chuàng)新。

三是建立材料科學研究的公共數(shù)據(jù)集。材料數(shù)據(jù)信息包含文獻數(shù)據(jù)、實驗數(shù)據(jù)、模擬結果等數(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系和規(guī)律，為材料科學研究提供更深入的洞察和指導。依托新材料計算研發(fā)中心，逐步建立數(shù)據(jù)共享機制，成立信息共享平臺，加強數(shù)據(jù)治理使用規(guī)范，從而實現(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。