我国首个高分子材料基因平台在沪诞生

中国青年报客户端上海3月9日电（中青报·中青网记者 王烨捷）记者今天从华东理工大学获悉，国内首个高分子材料基因组研发平台（AI plus高分子软件平台）在沪诞生。由该校林嘉平教授团队开发的AI plus高分子软件平台，通过对高分子材料研发中的结构性能进行数据挖掘，并集成机器学习性能预测功能、结构设计、配方及工艺参数优化等功能，加速高性能高分子材料的研发，推动大数据和人工智能技术为复合材料用高性能树脂产业赋能。该平台被被誉为高性能高分子及复合材料产业领域的ChatGPT。

先进树脂基复合材料在航天航空领域获得越来越广泛的应用。近年来，碳纤维在国家重点支持下已取得突破，然而匹配高性能碳纤维的基体树脂发展缓慢，被严重“卡脖子”，成为制约先进装备发展的关键瓶颈，亟需解决先进树脂基复合材料的高强度、耐高温、轻质化和功能化等难以兼具的难题。

面对“卡脖子”难题，未来复合材料用树脂的研究如何走出中国自己的发展之路？如何搞出高分子树脂的结构设计方法，从分子结构的源头去设计满足需求的新树脂？

“开展以大数据技术为驱动、以AI为核心的高分子材料基因工程研究，可为解决这些难题提供有效手段，加速新材料的研发步伐。”林嘉平团队拿出了解决方案。

林嘉平介绍，2011年材料基因组工程被正式提出后，已经成为目前材料研究前沿领域的重要方法论，新材料的研发也从科学家的经验“试错”时代跨入“智能制造”时代。在国家自然科学基金委、上海市科委的支持和资助下，林嘉平团队联合复合材料界著名高校和科研院所，在国内率先开展了高分子材料基因工程研究，并取得了系列成果。

AI plus高分子软件平台是AI和数字化技术同高分子材料交叉领域的重要成果。而数据库，则是材料基因工程的基石。目前团队已建成了国内首个树脂结构性能数据库和基团间化学反应数据库，包含3万多种聚合物将近15万条性能数据、58516种基元反应模板的近140万条化学反应数据。

这些数据主要依靠过去三年尤其是疫情期间团队近百名研究生和本科生整理录入，在培养学生文献阅读和科研素养的同时，以一条条规范存储的数据搭建起国内首个高分子专用数据库，是科研育人的新实践。

基于数据库，团队创建了面向高分子十余种性能的机器学习预测模型，并构建了高分子材料基因组研发平台，具备数据检索、性能预测、配方优化等多个功能。

用户在使用AI plus高分子软件平台进行高分子材料性能预测功能时，只需要通过点击“绘制结构”，分别将所绘制的环氧树脂和固化剂转化的字符串输入到对应的输入框中，再通过点击“开始预测”，短短几秒，页面就会返回后台计算出来的环氧树脂性能预测数据。这种虚拟设计、高通量预测的方法将大大提高其研发效率。

据介绍，AI plus高分子软件平台目前已在上海华谊集团树脂厂、上海航天八院、晋飞碳纤科技和金山石化院等企业试用，将择机向社会公开使用。

（图片均由受访者提供）

来源：中国青年报客户端