常可可:科学家与AI,如何组队“炼”材料?

当AI遇上材料科学,会碰撞出怎样的火花?中国科学院宁波材料所海洋关键材料全国重点实验室副主任常可可给出的答案是:AI是材料科学家的“超级助手”,它不只是更快,更将从根本上颠覆材料研发的传统范式。

不只是“快”

更是研发范式的颠覆

“提到AI,大家最直观的感受是快。对于科研而言,快只是最基础的特点。”常可可说,元素周期表上有100多种元素,两种元素控制精度到千分之一就有上千种配方组合,三种元素组合数量呈几何级增长,传统试错法耗费巨大。AI能快速分析性能更优异的成分空间,还能在虚拟空间验证材料服役效果,“除了效率更高,AI还能探索未知的空间——这在传统研发范式中很难实现。”

过去3年,其团队利用AI辅助研发的深海深地钻探用耐磨金属陶瓷复合材料,性能比原有材料提升30%以上,已应用于万米特深井和国家南海钻探工程。实验室里,“AI大脑+机器人之手”闭环系统已成型:MarinMateAI科研助手当“大脑”,“机器人海洋材料学家”平台做“手”,自动筛选原料、配比、制备、测试,不断循环迭代。

两大卡点与宁波路径

常可可认为,AI赋能新材料研发有两个核心卡点:一是高质量数据,科研依赖小样本,需搭建高质量数据集;二是物理信息融合,必须同时构建知识库,把数据背后的物理逻辑搭建起来。“失败数据”在AI时代同样有价值,可由AI分析失败原因,更快找到成功路径。

展望未来3年到5年,“AI+新材料”将在极端环境材料、新能源、高端制造三大领域率先落地。

对宁波这样的制造业大市,常可可建议:一是注重高质量数据积累,让数据变成“AIready”;二是从应用场景切入,围绕产品痛点驱动研发;三是与科研院所、高校紧密合作,实现学科交叉。

“AI不会取代人,但会重塑工作。对科研人员而言,关键是以开放心态接纳,在更高维度上把握方向。”常可可说。记者 施文 通讯员 黄莎莎