中科院院士汪衛華:未來將有一場材料領域的“革命”

華龍網11月10日12時訊(記者 徐焱 李嫋) 近者悅,遠者來。今(10)日,2018重慶國際人才創新創業洽談會在悅來國際會議中心拉開帷幕,在開幕式之後的嘉賓主題演講環節,中國科學院院士、中國科學院極端條件物理重點實驗室主任汪衛華圍繞“材料基因工程”作了精彩演講。他指出,材料科技是核心科技,材料基因工程是顛覆性技術,未來將有一場材料領域的“革命”。

“材料科學是當代文明的三個重要支柱,我們的時代可以以材料來劃分,從石器時代到青銅時代,再到現在的硅時代,足以證明材料的重要性,可以說一代材料引領一代技術,同時催生一代產業。”材料基因工程是什麼?汪衛華介紹,新材料不但能夠促進基礎研究的發展,同時新材料也是一些重要高科技的基礎。材料基因工程實際上是利用高通量計算與材料基因數據庫及其檢索等現代信息技術,開展高通量材料組合設計實驗,快速篩選、開發新材料。

對於新材料的發明發現,汪衛華舉例說明了其艱難歷程:“愛迪生1880年就發明了白熾燈,1905年才找到鎢絲材料,之後發光材料從白熾燈到熒光燈用了50年,再到現在的LED燈差不多用了半個世紀。”

汪衛華的研究領域是非晶合金材料,結合自身經歷,他說,在這一領域,世界上有150多個研究組,經過50多年才發現了1000多個合金,這當中真正可以進行商業化應用的也就10種,“新材料發現像在大海里撈針一樣,從研發到應用,一般是要15年甚至20年,是一個偶然性比較高、成本非常高的領域”。

汪衛華說,通過高通量的計算機計算、人工智能和大數據來對材料進行一些想要的材料成份和影像應用,然後再進行快速檢測,利用現代先進的一些檢測設備,最後很快地搜索到所需要的材料。這些數據又反饋到大數據庫裡,這樣反覆循環,可以大大加快發現過程。

“傳統的方法就像炒菜一樣,先準備材料稱量,然後再進行材料的製備加工。”汪衛華表示,通過材料基因工程,就可以進行預測,把成份鎖定在一定的範圍內,這樣效率可以大幅提高,從而把研發週期降到十年以下。

汪衛華說,高通量計算、高通量實驗方法和材料大數據技術的材料基因工程將把材料研發週期縮短一半、研發成本降低一半。材料基因工程是快速、低耗創新發展心材料的變革式新模式,是顛覆性技術,“因為材料基因工程把材料從傳統的經驗為指導的‘炒菜式’的模式,發展到計算、實驗、數據‘三位一體’的模式,因此將來會發生一場‘革命’”。


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