[导读]进入人工智能时期，数据主要性进一步凸显。本年，国度数据局等17部分结合印发的《"数据要素x"三年步履打算》指出，要以数据驱动发现新纪律、缔造新常识，加快科学研究范式变化。北京材料基因工程高精尖立异中间在海潮信息助力下，经由过程数智融会加快材料研发，获得了立异实践，对阐扬"数据要素x"具有示范意义。

2021年6月24日，美国佛罗里达州迈阿密海边一栋1981年建造的12层公寓产生部门倾圮，造成重年夜人员伤亡。终究查询拜访成果显示，公寓倾圮可能缘在海水倒灌对建筑布局的水泥混凝土和内部的增强钢筋造成侵蚀粉碎。

材料侵蚀是暗暗产生的粉碎，这些年在国内产生的一些重年夜变乱，如山东青岛爆燃特年夜变乱、湖北十堰管道侵蚀爆炸、广州虎门年夜桥不明缘由晃悠等，也都与材料侵蚀有关。

研发具有更高机能、更长命命、加倍绿色智能的新材料，是材料范畴亟待解决的课题。北京材料基因工程高精尖立异中间在海潮信息供给的高效、智能算力支持下，经由过程"年夜数据+人工智能"找出材料侵蚀的 "杀手"，加快研发出更合适需求的新材料，将新材料研发周期从本来的10-20年缩短到3-5年，实现科技立异从"尝试范式"向"数据范式"的跃升。

改变研发范式，提速新材料研发

新材料是一切现代财产的根本，是国度鼎力成长的计谋性新兴财产，从农业、工业、建筑到航空航天、医疗等各范畴的现代化，都离不开材料的立异。可以说，一代材料决议了一代设备。

侵蚀是材料范畴亟待解决的一浩劫题，侵蚀对材料来讲，就相当在人类的慢性疾病。材料侵蚀给国平易近经济造成了庞大损掉，中国工程院全国侵蚀查询拜访注解，我国侵蚀损掉每一年跨越三万亿元，占GDP的3.34%。

是以，"治未病"防患在未然十分要害。在工程扶植前找到更耐侵蚀材料，一向是材料范畴的焦点课题。传统的材料侵蚀研究，采取尝试的方式，经由过程不竭试错来找到材料-情况-侵蚀的内涵纪律，费时、吃力。用北京材料基因工程高精尖立异中间侵蚀年夜数据团队、国度材料侵蚀与防护科学数据中间张达威传授的话说："传统材料研发就犹如做菜，食材调料各放几多，没有定量配方，咸了兑点水，淡了加点盐，需要频频测验考试。由于影响材料的身分特殊多，靠经验试错法进行材料研究，研发周期很是长、本钱特殊高。"

将材料基因工程的理念方式引入新材料研发与防侵蚀范畴，可以或许提速材料的开辟、出产、利用的全进程，被公认为开辟新材料的前沿倾覆性方式。鉴戒生物学基因工程，材料基因工程由材料高效计较、进步前辈尝试和年夜数据手艺等组成其根本手艺系统，实现对材料成份、配方、制备工艺的高效挑选、精准调控和优化设计，快速获得知足特定机能需求的新材料。

今朝，世界列国都在积极推动材料基因工程研究，致力在实现新材料研发周期缩短一半、研发本钱下降一半的计谋方针。我国科研工作者颠末多年尽力，已在几类要害材料上实现了这一方针，将研发周期从10-20年缩短为3-5年，并在中马友情年夜桥、川藏铁路等重年夜工程的材料挑选设计中，精准、高效地完成了使命。

以中马友情年夜桥项目为例。马尔代夫风景宜人，可是它所处的情况高温、高湿、高盐分、强紫外光辐射，对材料来讲是一个很是卑劣的情况。国度材料侵蚀与防护科学数据中间操纵其堆集的海量侵蚀数据和针对数据的阐发和发掘，来评价中马友情年夜桥所处情况下的侵蚀风险，选择了更合适的扶植材料，包管年夜桥长时候正常运行。

实现范式变化，数据"采-存-算"是要害

材料基因工程是材料与年夜数据、人工智能、高通量主动化尝试等前沿手艺的深度融会，经由过程"理性设计+高效尝试+年夜数据阐发"的协同立异显著晋升新材料的研发效力和利用速度，实现材料研究从"尝试范式"到 "数据范式"的跃升，这类协同立异背后的要害驱动力是 "数据"，要害手艺根本是"计较"。

以耐蚀材料研发为例，材料侵蚀进程机理十分复杂，温度、湿度、应力等情况身分，成份、加工、布局等材料身分，时候标准等身分，都是材料需要斟酌的身分。是以，耐蚀材料的挑选和设计，需要年夜量的数据作为支持根据。

"这比如给材料看病，假如没有相干查验手段，只能 ‘望'‘闻'‘问'‘切'，有了心电图等查抄手段，能看到已病发的心脏问题，但有了动态心脏检测仪（Holter）24小时检测，就可以经由过程心脏持续数据，阐发出心脏有可能产生的问题，假如进行基因阐发，就可以领会生命更深层的潜伏问题。" 张达威暗示，材料研究从"尝试范式"向"数据范式"的变化，数据的"采"、"存"、"算"能力是要害。

一是要将有用数据"采上来"。国度材料侵蚀与防护科学数据中间经由过程新型侵蚀监测传感器与物联网手艺构建侵蚀在线监测系统，展开材料（微不雅）情况侵蚀数据的高通量收集与及时传输。今朝，已布设了笼盖我国典型天然情况的国度野外不雅测站，成功利用在电网、地下管网、高铁、风电等重年夜设备的侵蚀掉效监测，每一年搜集到数以亿计的侵蚀数据。

二是能将海量的数据"存得下"。中间开辟了数据汇交和数据库系统等共性手艺，有了这些手艺能更好地舆解数据与数据之间的关系，将数据酿成常识，以更高价值的体例存储下来。

三是壮大算利巴新材料"算出来"。数据的价值在在用，若何在海量的数据中找出纪律、找到谜底，需要高质量算力的支持。为此，北京材料基因工程高精尖立异中间联手海潮信息构建计较平台，充实释放数据价值。如操纵人工智能手艺，开辟了一系列笼盖原子、化学键、份子分歧标准，到材料、工艺、情况、时候分歧维度的侵蚀猜测模子，对耐蚀机能进行仿真测试。在人工智能算力的鞭策下，快速获得分歧材料在分歧情况感化下的耐蚀机能。

今朝，北京材料基因工程高精尖立异中间联手海潮信息打造的材料高通量计较平台，已成为该中间立异变化的要害根本举措措施。跟着数据和计较的进一步融会，科研人员可以从繁琐的尝试试错中摆脱出来，让尝试不雅察酿成无人尝试，仿真摹拟酿成现象生成，数据驱动酿成数据加强，让"算"出新材料成为可能。

应当说，以数据为焦点，经由过程数智融会驱动科研体例的变化，打造新质出产力，不但仅是对材料范畴，对各个范畴面对的重年夜问题，都是有用的解题方式。在材料侵蚀和耐蚀材料的研究中，结合经由过程数智融会摸索，很好地诠释了数据要素给材料科研变化带来的乘法效应。

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