人工智能推动新材料产业创新研发动能提升

近年来，人工智能技术快速发展，已经成为新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量。尤其是在以通用人工智能为代表的技术变革加速推进之际，人工智能的应用潜力进一步凸显。与此同时，先进材料作为我国重点产业之一，正逐步成为未来经济发展的关键领域。在此背景下，人工智能不仅能为新材料的研发注入创新动力，激发研究领域的突破性进展，还能加速推动新材料产业的数字化转型，提升其整体创新能力和市场竞争力。

一、我国新材料产业集群形成“东部沿海聚集、中西部特色发展”的格局

根据投中数据（CVSource）统计，截至2023年9月，我国新材料产业的A股上市公司总数已达到938家，其中江苏（145家）、浙江（129家）、广东（124家）位列前三。值得注意的是，宁波和苏州分别拥有23家和37家上市公司，且两地均已形成*先进制造业集群。

从融资事件、并购交易以及新股发行等市场活动来看，至2023年9月，全国新材料产业的交易事件累计达到14,921件，其中江苏（2,371件）、广东（1,964件）、浙江（1,614件）位居前列。这些地区的产业集群具有显著的集聚效应，为新材料产业的投融资环境提供了活跃的支撑。

深圳拥有国内*大的先进电池材料产业集群，产业链相对完整，年产值已超过千亿元，集群工业总产值占全国同类产业的70%以上。宁波则形成了以磁性材料和绿色石化为代表的两大*先进制造业集群，多种新材料的产量位居全国首位。苏州则聚焦纳米新材料、生物医药及高端医疗器械、高端纺织等先进产业集群，并拥有抗体药物及生物计算研发中心。在中西部地区，新材料产业的特色发展则主要集中在稀有金属材料、新型功能材料等领域。此外，在工信部批准建设的26家*制造业创新中心中，广东有4家，北京3家，江苏2家，上海2家，宁波有1家（国家石墨烯创新中心）。

二、人工智能推动新材料产业创新研发动能提升的两个方面

一方面，人工智能加速新材料研发的进程。随着人工智能技术从判别式发展到生成式，其自主性、自适应性和自我延续性使得科技创新的循环不断加快，深刻改变了科学技术研究的本质。在新材料领域，人工智能的作用主要体现在以下几个方面：

一是材料设计与优化：通过机器学习和深度学习技术，人工智能能够分析和挖掘大量材料数据，发现其中的关联模式与规律，从而加速新材料的设计和研发。

二是材料预测与模拟：人工智能可以通过构建模型和算法，模拟材料的结构、特性及反应，帮助设计实验、节省时间并提高实验效率。

三是材料探索与发现：结合机器学习和高通量实验技术，人工智能自动化了材料的制备与测试过程，加速了新材料组合、结构和特性的发现，拓展了材料研究的边界。

四是材料性能优化：通过分析材料数据与性能测试结果，人工智能能够建立预测模型和优化算法，从而指导材料的制备和处理过程，实现*佳性能与效果。

例如，2020年，利物浦大学的研究团队开发了一款智能移动AI化学家，能够在一周内研究1000种催化剂配方，工作效率远超人类。这项新技术还登上了《Nature》杂志封面。2023年12月，DeepMind在《Nature》期刊上发布了人工智能在材料科学领域的*新应用，人工智能工具GNoME发现了220万个新晶体，其中381,000个为可以在实验室制造的稳定材料，具有绿色技术潜力，未来有望应用于电动汽车电池或超导体等领域。

另一方面，人工智能技术推动新材料产业的数字化转型。作为城市数字化转型的核心驱动力，人工智能在新材料产业中的作用主要体现在以下几个方面：

一是材料应用与工程：通过大量应用数据的分析与信息反馈，人工智能能够提高产品的可靠性和耐用性，推动材料应用的精细化与优化。

二是材料自动化生产：人工智能与机器人系统、智能控制设备的结合，使得新材料的生产过程实现全链条自动化，从产品生产到运输、包装和入库，极大提高了生产效率和精度。

三、对策建议

（一）搭建新材料企业与人工智能企业的深度融合平台，加速AI赋能企业数字化转型

依托新材料行业的特色企业，率先在“前沿材料、关键材料、基础材料”等领域建设典型示范场景。充分发挥国有企业和上市企业的资源优势，以先进高分子材料、高端金属结构材料等领域的特色企业及园区为试点，推动智能工厂、企业数字化转型、智慧园区等应用场景的建设，打造人工智能与新材料深度融合的示范标杆。通过促进AI技术企业与新材料企业的协同发展，推动两者之间的合作与交流，有效推动传统材料企业的数字化转型进程。

（二）推进新材料计算研发中心建设，增强研发实力，攻克关键技术难题?

一是建设高通量、高自动化实验室，为新材料研发提供多样化的实验支持，生成海量实验数据，建立完整的材料研究数据库，从而加速新材料的发现进程，提高实验效率。

二是通过政府引导企业加大研发投入，突破关键核心技术。落实科技创新税收优惠政策，激励新材料企业加大研发资金投入；重点支持“前沿材料、关键材料、基础材料”三大领域的创新项目，推动一批具有*性的创新成果诞生。

三是提升“科学-技术-工程-产业化”全链条创新能力，深化产学研合作。支持建设材料领域的四大技术平台——制造业创新中心、研发转化功能平台、新材料测试评价平台、新材料生产应用示范平台，强化新材料成果的产业化转化。建立反馈机制，确保产学研合作的效果得到定期评估和优化，推动合作模式持续创新。

（三）依托金融、人才和数据政策，优化创新发展生态环境

一是明确资金支持方案，推动企业创新发展。建议包括企业引进奖励、研发资助、项目配套奖励等多种方式，充分发挥国有资本的*作用，带动专业投资机构设立市场化基金，助力新材料企业的创新和发展。

二是依托高校和科研院所，建设新材料人才培养基地。通过搭建人才基地，培育本土新材料专业人才；为海外留学归国人员和专业技术人才提供住房补贴、职称评定等政策支持，吸引更多高端人才参与新材料研究与创新。

三是建立材料科学研究的公共数据集。材料数据信息包含文献数据、实验数据、模拟结果等数据，通过整合和分析大量数据信息，可以揭示材料之间的相互关系和规律，为材料科学研究提供更深入的洞察和指导。依托新材料计算研发中心，逐步建立数据共享机制，成立信息共享平台，加强数据治理使用规范，从而实现数据的安全、可用，大大缩短材料研发周期、提高研发效率。

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