【智向未来】人工智能应用典型案例之五:AI+材料科学

编者按
当前,人工智能正深度融入材料科学研究全链条,成为加速新材料研发、破解“卡脖子”技术难题、驱动产业高质量发展的核心引擎,更是广东抢占全球新材料科技制高点的关键抓手。本期聚焦中国科学院深圳先进技术研究院(以下简称“深圳先进院”)的具身智能机器人科学家EAI Scientist、中国科学院东莞材料所(以下简称“东莞材料所”)的MatChat 2.0两大创新成果,展示广东在AI+材料科学领域从“自主实验”到“智能赋能”的前沿探索,为全国材料科学智能化转型提供可借鉴的实践样本与创新启示。

深圳先进院:
EAI Scientist正在让AI“动手”做实验
在深圳南山深圳先进院实验室,一台名为EAI Scientist的具身智能机器人科学家,正重塑材料科学研发范式。它搭载仿生双臂与移动底盘,兼具“科学大脑”与“行动小脑”,实现“知行合一”的自主实验,为破解材料研发周期长、效率低的痛点提供了全新方案。
不同于传统自动化设备,EAI Scientist构建“双模类脑”智能体与自主学习具身算法,形成“感知—决策—执行—反馈”的闭环协同:“大脑”负责攻克“想对方向”的科学问题,生成精准实验方案;“小脑”解决“做对实验”的执行难题,将实验结果实时反馈以优化方案。在单晶制备中,它能7×24小时高分辨率监测晶体生长并实时干预;在手性纤维拉丝中,通过动作编码保证操作稳定性,实现动作与材料性能的精准映射。目前团队已积累120项发明专利、14项软著,牵头建设的平台获批首批国家级制造业中试平台。
技术突破更直接转化为产业竞争力,把“卡脖子”变成“杀手锏”。团队与深圳太古宙生物合作,打造具身智能微球创制系统,将磁性微球实验效率提升数十倍,打破国外技术垄断;助力企业建成30万吨磷酸铁锂产线,合作企业去年增长达541%;黑磷等材料的参数优化时间也大幅缩短。近五年,团队获企业委托研发超2.5亿元,落地8个千万级创新联合体,牵头的中试平台打通实验室到生产线的“最后一公里”,为中小制造企业提供“开箱即用”的智能实验系统。
EAI Scientist的诞生,得益于深圳先进院跨学科人才聚合的制度优势——物理、化学、机器人、AI等领域人才同场协作,科学家与工程师深度融合。面对“机器人是否取代科学家”的疑问,团队明确:它并非替代人类,而是将科研人员从重复劳动中解放,让科学家回归未知探索的核心角色,实现“具身相伴,造物致用”。未来,机器人还将涉足人类不适合的实验场景,甚至研发自身所需材料,探索“制造具身、具身制造”的新路径。
作为广东AI应用浪潮的鲜活注脚,具身智能机器人科学家正加速材料科学突破,为产业高质量发展注入智能动力,在攻克“卡脖子”材料的棋局中落下关键一子。

东莞材料所:
MatChat 2.0打造材料科学可信智能研究范式
在AI与基础科学深度融合的浪潮下,材料科学领域迎来专业智能工具新突破。东莞材料所发布国内首个专注材料科学领域的AI智能体升级版——MatChat 2.0,凭借80万篇权威论文支撑的知识库、1.3%的超低幻觉率,为科研人员构建高效、可信的全新研究范式。
MatChat 2.0实现四大核心升级,全面适配科研需求。知识库跨越式扩容,从原28万篇权威论文拓展至80万篇以上,覆盖新能源、电子信息、生物医用等材料全分支领域。响应效率大幅提升,引入动态路由算法与检索优化技术,平均响应时间压缩至秒级,实现即时文献调研支持。领域理解更精准,四层协同架构支持十余轮深度对话,精准识别用户需求、过滤无效信息,兼顾深度思考与快速响应模式,适配复杂科研场景。应用场景进一步延伸,覆盖材料合成制备、性能表征、论文撰写、项目申报等全科研环节,提供一站式智能支持。
针对学术AI痛点,MatChat 2.0以1.3%的超低幻觉率重新定义可信标准——这一数据大幅优于GPT-4.1(5.6%)、Llama-3.3(4.1%)等主流大模型。其独特的三级可信机制从根源消除“幻觉”:源头锚定遵循“无检索信息绝不生成”原则,空值检测明确告知知识边界;来源绑定让每一个结论精准关联原始文献段落,用户可通过DOI一键溯源验证;过程透明开放完整推理路径,从问题分解到结论生成全环节可追溯、可检查,彻底解决AI学术应用的信任难题。
作为东莞材料所“AI+Science”战略的核心成果,MatChat 2.0依托松山湖科学城创新高地,助力构建“AI+材料”全链条创新体系。目前,东莞材料所已形成涵盖Atomly材料数据库、GPTFF人工智能力场、MatChat AI智能体及机器人科学家等工具的一体化闭环,通过平台共享与工具开源,广泛赋能全国科研机构与产业用户,服务国家创新需求。

信息来源:广东省发展和改革委员会综合整理自南方日报、广州日报



