催化劑在推動人類文明與世界經(jīng)濟發(fā)展中扮演重要角色，它能夠以一種高效、綠色和經(jīng)濟的方式將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂懈吒郊又档幕ぎa(chǎn)品和燃料等,因而被廣泛應(yīng)用于能源、化工、食品及醫(yī)藥等各個領(lǐng)域。然而，催化劑從最初的研發(fā)到成品問世，需歷經(jīng)無數(shù)次篩選、反復(fù)優(yōu)化和逐級放大。這一過程耗時動輒 5 至 10 年甚至更久，且成本高昂，在一定程度上限制了化工行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的步伐。新國大蘇研院BLOCK71 Suzhou在孵企業(yè)-偕原智能科技有限公司（以下簡稱“偕原智能”）基于行業(yè)現(xiàn)狀，專注于智能功能材料領(lǐng)域的研發(fā)，開發(fā)出了AI驅(qū)動的催化劑智能篩選平臺，提供高效的催化劑研發(fā)方案，將原本漫長的研發(fā)周期大幅縮短至短短數(shù)月，顯著降低研發(fā)成本，為化工領(lǐng)域提供了創(chuàng)新性的解決方案。

偕原智能是新加坡國立大學(xué)校友企業(yè)，其創(chuàng)始人之一何鵬博士是新國大蘇研院副研究員，他在中國科學(xué)院大學(xué)取得凝聚態(tài)物理博士學(xué)位之后，前往新國大開展博士后科研工作，專注于第一性原理與機器學(xué)習(xí)視域下的半導(dǎo)體材料和能源催化材料的理性設(shè)計。目前，他帶領(lǐng)理論材料學(xué)、機器學(xué)習(xí)和化學(xué)化工領(lǐng)域的專家團隊，將AI融入到催化劑的理性設(shè)計、性能優(yōu)化和快速放大等研發(fā)階段中，推動催化劑研發(fā)范式的創(chuàng)新。

催化劑從實驗室走向市場需要經(jīng)歷理論研發(fā)、實驗室小試、中試放大、規(guī)模生產(chǎn)等不同階段，其中中試放大是催化劑研發(fā)的重要環(huán)節(jié)。一方面，中試放大可以檢驗小試條件是否合理，為技術(shù)經(jīng)濟分析提供準確可靠的數(shù)據(jù)。另一方面，中試放大能夠進一步檢驗催化劑制備的重復(fù)性和再現(xiàn)性，為工業(yè)生產(chǎn)方案的最終確認提供保障。這一放大過程涉及到材料、結(jié)構(gòu)化學(xué)、工業(yè)催化、自動控制等多個領(lǐng)域，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，具有極高的技術(shù)壁壘。基于傳統(tǒng)的逐級放大模式，催化劑行業(yè)普遍存在的痛點是催化劑結(jié)構(gòu)的篩選發(fā)現(xiàn)效率低、配方優(yōu)化成本高，以及化工放大周期長。為了解決以上難題，何鵬博士帶領(lǐng)團隊開始著手研究將AI融合到催化劑研發(fā)的過程中來優(yōu)化其制備過程，并設(shè)計出了催化劑智能篩選平臺（以下簡稱“平臺”）。

▲催化劑智能篩選平臺設(shè)計圖（左）與實景圖（右）

平臺專注于催化劑的加速研發(fā)和定制化設(shè)計，基于催化劑材料的不同尺度，提供高效篩選與優(yōu)化方案。圍繞模擬預(yù)測、實驗設(shè)計、合成篩選、分析優(yōu)化和放大評價五大環(huán)節(jié)，平臺集成了主動學(xué)習(xí)、微觀構(gòu)效模型和跨尺度模擬等先進算法和模擬技術(shù)，顯著提升催化劑設(shè)計的精度與可靠性。同時，平臺加速了催化劑的放大與工藝優(yōu)化，助力其創(chuàng)新到量產(chǎn)的轉(zhuǎn)化，為客戶提供高效、經(jīng)濟、精準的解決方案。

▲偕原子催化劑：用于化學(xué)藥物合成的非均相催化劑

平臺專注于催化劑的加速研發(fā)和定制化設(shè)計，基于催化劑材料的不同尺度，提供高效篩選與優(yōu)化方案。圍繞模擬預(yù)測、實驗設(shè)計、合成篩選、分析優(yōu)化和放大評價五大環(huán)節(jié)，平臺集成了主動學(xué)習(xí)、微觀構(gòu)效模型和跨尺度模擬等先進算法和模擬技術(shù)，顯著提升催化劑設(shè)計的精度與可靠性。同時，平臺加速了催化劑的放大與工藝優(yōu)化，助力其創(chuàng)新到量產(chǎn)的轉(zhuǎn)化，為客戶提供高效、經(jīng)濟、精準的解決方案。

何鵬博士表示：“目前AI+材料科學(xué)仍處在發(fā)展階段，有著廣闊的發(fā)展前景。作為一個在新興領(lǐng)域中成立的初創(chuàng)團隊，我們面臨著技術(shù)團隊從學(xué)術(shù)思維到產(chǎn)業(yè)思維的轉(zhuǎn)變以及與國際上先進成熟的技術(shù)競爭等諸多挑戰(zhàn)。從創(chuàng)業(yè)技能培訓(xùn)、企業(yè)運營到產(chǎn)業(yè)資源對接等方面，新國大蘇研院BLOCK71 Suzhou國際化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)生態(tài)體系為我們提供了全方位的支持，幫助我們加速了產(chǎn)學(xué)研一體化成長。隨著AI材料科學(xué)產(chǎn)業(yè)逐步進入快速增長期，AI技術(shù)所帶來的產(chǎn)業(yè)變革將會逐漸顯現(xiàn)。我們希望能夠抓住這一機遇，探索潛在的催化劑應(yīng)用市場，結(jié)合前沿AI技術(shù)應(yīng)用，推動新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級。”