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张统一：《数据驱动的材料绿色研发与创新发展》
2026-10-04 09:35:22
作者：张统一（中国科学院院士，上海大学材料基因组工程研究院院长）
材料体系庞杂，而AI与材料科学、工程实践深度融合形成的“软硬结合”创新体系，正是破解研发周期长、试错成本高等产业痛点的关键路径。提出的材料智能体构建、工艺参数迭代优化、实验数据规模化生成等思路，高度契合公司在新材料研发、装备智能化升级的实际需求，为产业技术攻坚提供了新思路。强调材料种类繁多，发展各类AI实验室既具有极大的挑战性，又是AI时代赋予的千载难逢的机遇。只有将他们有机的结合起来，才能变成材料科学工程发展进步的基石。知识的获取源于对现象数据的分析整理，从中得到一些规律，而强化专业知识和学会使用新工具是取得成功的秘诀。
AI与材料学科的深度融合需筑牢“硬软双基石”，“硬基石”聚焦AI实验机器人及智能化实验室建设，“软基石”则涵盖可解释性机器学习算法及可靠材料大数据库的建立。针对AI材料实验室的前瞻布局，抓住核心要素：抓手材料研发是基础载体，数字孪生技术构建虚拟验证平台，机电一体化保障智能化实验闭环，AI学科交叉则为可持续发展提供保障。
材料信息学就是基于人工智能数据科学为基础，进行材料科学与技术应用的数据挖掘和利用，以获得材料组分、工艺和性能等方面的诸多信息，开展材料设计和预测的科学。材料信息学是材料基因工程的核心，也是一门新兴的交叉学科，是材料研发新范式变革的产物。它利用在材料集成计算、高通量实验和大数据科学方面的最新技术，将材料科学与工程和人工智能、机器学习无缝集成。
作者介绍：
张统一：中国科学院院士，上海大学教授，香港科技大学讲座教授，上海材料基因组工程研究院院长。张统一院士主要从事材料力学性质的研究，研究领域包括材料的机械性能、微观力学/纳米力学、微结构与材料性能的关系、铁电和压电材料、薄膜、纳米线及纳米管、微桥/纳米桥实验、扩散与相变。预测并证实了钢铁扭转和剪切载荷下的氢脆现象。澄清了电绝缘裂纹面上电边界条件，发展了压电线性和非线性断裂力学；实验证明导电裂纹的电断裂韧性为材料常数，构筑了电致断裂的理论框架。以第一作者及联合作者身份共发表140多篇SCI学术论文；拥有两项美国专利和一项国家专利。研究成果曾两次获得国家自然科学二等奖。荣获中国科学技术协会青年科技奖、美国ASM International Fellow Award、香港裘槎高级研究学者奖、香港科技大学杰出卓越研究奖、何梁何利基金科学与技术进步奖“数学力学奖”等。
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