原子组合的多样性构成了多彩世界，而 AI for Science 运用人工智能结合先进计算手段求解科学问题是“AI+新材料”的基本逻辑。介绍了 2025 年相关政策推动下“AI+新材料”成果涌现，以北京为例，阐述了人工智能重塑新材料研发范式，提高研发效率，还列举了小米汽车“泰坦合金”等标杆案例，分析了北京在“AI+新材料”领域发展的优势和路径。
在微观世界里，碳原子的排列方式有着奇妙的变化。当碳原子按照六边形层层排列的时候，就会形成我们常见的石墨；而当它们重新排列，便摇身一变成为了珍贵的金刚石。更为神奇的是，如果在其中增加一种原子——氢，那么原子的组合方式将会呈现出爆炸式的增长。各种各样复杂的原子组合与排列，就像一个个神奇的魔法，最终形成了磷脂、DNA、蛋白质等物质。正是这些纷繁的原子组合，共同构成了我们这个五彩斑斓、充满无限可能的世界。
我们要清楚，宇宙中存在的原子总共也就 100 多种，然而它们的组合方式却是无穷无尽的。AI for Science 巧妙地运用人工智能，再结合先进的计算手段，来求解那些重要的科学问题，这其实就是“AI + 新材料”的基本逻辑。
2025 年政府工作报告明确提出，要持续推进“人工智能 +”行动，把数字技术与制造优势、市场优势更好地结合起来，大力支持大模型的广泛应用。就在 2025 年开年之际，《北京市“人工智能 + 新材料”创新发展行动计划（2025—2027 年）》（以下简称为“行动计划”）重磅出台。在这一政策的推动下，一批“AI + 新材料”的融合创新成果如雨后春笋般加速涌现。据亿欧智库预计，到 2025 年，中国新材料产业将达到 10 万亿元的市场规模，复合增长率为 13.5%。近日，北京商报记者深入走进“AI + 新材料”的代表企业，以第一视角去感受二者碰撞所产生的绚烂火花。
征服元素周期表
人工智能正在以一种势不可挡的姿态重塑新材料的研发范式，加速产业的变革，这一现象受到了全球的广泛关注。“行动计划”就是在这样的大背景下应运而生的。它有着明确的目标，到 2027 年，北京“人工智能 + 新材料”的创新能力要显著增强，要发布新一代物质科学大原子模型，研发 10 个（套）以上垂类模型和自主核心软件，形成 15 个人工智能赋能的标杆性新材料产品等等。
中国科学院院士、北京大学教授、北京科学智能研究院学术委员会主任鄂维南指出：“AI 正在改变材料科学的研发范式。北京具备人工智能赋能材料科学的先发优势与人才基础，同时全面布局了科研基础设施，为新材料研发提供了系统性的有效工具。”
在北京，“人工智能 + 新材料”领域的创新型企业大约占到了全国的 1/3，其中深势科技就是典型代表之一，而鄂维南正是该公司的首席科学顾问。
深势科技政企事务副总裁刘会师向北京商报记者介绍说：“通过计算模拟和高通量筛选的方式，我们帮助一家企业客户将用于新能源电池的电解液产品研发周期从 18 个月压缩到了 12 个月左右，提速了三分之一。”
效率提升背后的逻辑是这样的：在传统模式下，研发人员需要在实验中尝试成千上万种不同的电解液配方。而如今，通过计算模拟等技术，可以先把几十万种配方全部“算”一遍，然后从中筛选出成功率较高的几十个配方进行实验验证。这样一来，不仅降低了高昂的实验成本，还大大加快了研发进度。
刘宇宙告诉北京商报记者：“研发人员使用我们的平台，可以做更多的实验、拿到更多结果、更快解决问题。而且实验过程和结果都是标准化统一化的。”研发人员一天就可以完成在传统模式下 10 天的工作量。
标杆不止“泰坦合金”
智能实验室是北京“人工智能 + 新材料”发展布局中重要的物理载体。
北京新材料和新能源科技发展中心副主任周航表示，北京已经形成了一批 AI 赋能的标杆性新材料典型案例。
小米汽车身上的“泰坦合金”就是其中非常突出的一个。小米团队使用自研的多元材料 AI 仿真系统，从上万种合金配方中快速锁定了最优解。通过一体化压铸，泰坦合金被应用于小米首款车型 SU7 的车身结构件，使得焊接点减少了 840 处，这不仅大幅提升了车身结构的稳定性，还减轻了车身重量、提升了续航能力。这一新型材料成果，让小米汽车在市场上脱颖而出，更为整个汽车制造行业提供了全新的材料解决方案。
中国钢研科技集团在 6 个月内就设计开发出了世界上强度最高的高性能抗氢厚板材料；北京科学智能研究院引入 AI 分子表示学习模型，设计出了不含贵重金属的新一代 OLED 发光材料……
据周航介绍，国家新材料大数据中心建设等多项任务已经落地北京，北京牵头的主平台服务门户正在加速建设，计划于 12 月正式对外发布运行。
中关村人工智能研究院院长邵斌认为：“北京的优势在于顶尖人才、丰富的应用场景和开放的创新生态，这是‘AI + 新材料’在北京蓬勃发展的关键。”
中国钢研材料数字化研发首席科学家苏航说：“北京新材料产业发展路径与外地不同，制造业产能可以外迁，但数据留下、创新留下，就能打开新质生产力的发展空间，并探索形成专业化的数据咨询、数据金融服务业。”
本文围绕“AI+新材料”展开，先从原子组合引出其基本逻辑，接着介绍政策推动下的成果涌现，以北京为例说明人工智能重塑研发范式、提高效率，列举多个标杆案例，最后分析北京发展“AI+新材料”的优势和独特路径，展现了该领域的发展潜力和前景。
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