人工智能技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于生物、醫(yī)療、工業(yè)等各領(lǐng)域。新材料產(chǎn)業(yè)周期長(zhǎng)，情況復(fù)雜，打通材料科學(xué)和工程應(yīng)用的鏈條需要多方協(xié)同發(fā)展。AI賦能材料科學(xué)，有助于打通新材料產(chǎn)業(yè)從研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化的全鏈條。

　　使用人工智能技術(shù)的材料研發(fā)，能夠在物性預(yù)測(cè)和新材料研發(fā)過程中，基于更強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析能力，同時(shí)利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，自動(dòng)優(yōu)先選擇最能提供實(shí)驗(yàn)合成和測(cè)試所需信息的化合物，簡(jiǎn)化材料科學(xué)家耗費(fèi)在數(shù)據(jù)分析、大規(guī)模文獻(xiàn)查閱和實(shí)驗(yàn)等工作上的時(shí)間

　　傳統(tǒng)的材料研發(fā)模式，以實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)為主。2011年美國(guó)提出“材料基因組計(jì)劃”（Materials Genome Initiative, MGI），旨在解碼材料的不同組成成分和性能的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過結(jié)合計(jì)算工具平臺(tái)、實(shí)驗(yàn)工具平臺(tái)和數(shù)字化數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)庫(kù)和信息學(xué)）平臺(tái)，借助高通量計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，有效整合現(xiàn)有的材料研究力量和設(shè)備，將高通量實(shí)驗(yàn)工具的效能發(fā)揮最大，以縮短材料研發(fā)周期和研發(fā)成本至少50%。

　　2016年Nature發(fā)布了哈佛福德學(xué)院和普渡大學(xué)的研究成果，科研人員利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，用“失敗”的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)了新材料合成，意味著機(jī)器學(xué)習(xí)將改變傳統(tǒng)材料發(fā)現(xiàn)方式。通過計(jì)算機(jī)建模和人工智能（機(jī)器學(xué)習(xí)）技術(shù)，根據(jù)所需要的性能預(yù)測(cè)候選材料，從而加快新材料的研發(fā)速度和效率，降低研發(fā)成本。

　　美國(guó)宣布“材料基因組計(jì)劃MGI”后，歐盟、日本、韓國(guó)和俄羅斯等也迅速啟動(dòng)了類似的研究計(jì)劃，爭(zhēng)取在新一輪材料革命性發(fā)展中搶占先機(jī)。

　　中國(guó)科學(xué)院和工程院在開展了廣泛咨詢和深入調(diào)研后，科技部于2015年啟動(dòng)了《材料基因工程關(guān)鍵技術(shù)與支撐平臺(tái)重點(diǎn)專項(xiàng)實(shí)施方案》，開展材料基因工程基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)與裝備、驗(yàn)證性示范應(yīng)用的研究，布局了示范性創(chuàng)新平臺(tái)的建設(shè)。政府、高校和企業(yè)的積極參與和持續(xù)投入，為我國(guó)材料基因工程的可持續(xù)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。 由于中國(guó)市場(chǎng)廣大，技術(shù)與場(chǎng)景的深入融合仍有很大空間，端到端的產(chǎn)品覆蓋和數(shù)據(jù)觸達(dá)

　　能力需要AI企業(yè)進(jìn)一步落實(shí)。材料行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景與AI深度融合的趨勢(shì)下，人工智能將不再是單點(diǎn)替代的形式，而是真正融入到材料產(chǎn)業(yè)的研發(fā)、制造、供應(yīng)鏈等各環(huán)節(jié)中，推動(dòng)材料產(chǎn)業(yè)的研發(fā)、工藝、流程等核心業(yè)務(wù)的高效創(chuàng)新。

　　據(jù)工信部數(shù)據(jù)，2025年中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)將達(dá)到10萬億市場(chǎng)規(guī)模，復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)13.5%，到2035年我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)的總體實(shí)力將躍居全球前列。其中AI技術(shù)對(duì)材料科學(xué)賦能的關(guān)注度明顯上升，AI材料科學(xué)相關(guān)技術(shù)的迭代速度也明顯加快。

　　2020年至2025年，中國(guó)AI材料科學(xué)CAGR預(yù)計(jì)將達(dá)36.76%，材料企業(yè)將逐步采用材料基因組模式進(jìn)行新材料研發(fā)，以替代傳統(tǒng)研發(fā)模式。長(zhǎng)期來看，中國(guó)AI材料科學(xué)或達(dá)到萬億市場(chǎng)規(guī)模。

　　中投產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2028年中國(guó)未來產(chǎn)業(yè)之AI材料科學(xué)行業(yè)趨勢(shì)預(yù)測(cè)及投資機(jī)會(huì)研究報(bào)告》共十章。首先介紹了AI技術(shù)與材料學(xué)的關(guān)聯(lián)概況，并分析了新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r；然后報(bào)告分析了AI材料科學(xué)發(fā)展的環(huán)境，深入分析了AI材料科學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況；并分別對(duì)于傳統(tǒng)材料和新型材料產(chǎn)業(yè)的AI應(yīng)用情況進(jìn)行分析。隨后報(bào)告分析AI材料科學(xué)產(chǎn)業(yè)端的狀況；以及AI材料科學(xué)產(chǎn)業(yè)政策情況。最后對(duì)AI材料科學(xué)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)及前景進(jìn)行預(yù)測(cè)和建議。

第一章　AI發(fā)展及對(duì)材料學(xué)技術(shù)研發(fā)影響

1.1　AI技術(shù)概述
1.1.1　AI的定義與發(fā)展歷史
1.1.2　AI的關(guān)鍵技術(shù)
1.2　材料學(xué)技術(shù)研發(fā)現(xiàn)狀
1.2.1　材料學(xué)的定義與重要性
1.2.2　材料學(xué)技術(shù)研發(fā)的挑戰(zhàn)
1.3　AI在材料學(xué)研發(fā)中的應(yīng)用
1.3.1　AI在材料設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
1.3.2　AI在材料性能預(yù)測(cè)中的應(yīng)用
1.3.3　AI在材料制造過程優(yōu)化中的應(yīng)用

第二章　新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

2.1　新材料產(chǎn)業(yè)概述
2.1.1　新材料的定義與分類
2.1.2　新材料產(chǎn)業(yè)的重要性
2.2　新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
2.2.1　中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況
2.2.2　新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)�，F(xiàn)狀分析
2.3　新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
2.3.1　技術(shù)創(chuàng)新趨勢(shì)
2.3.2　市場(chǎng)需求趨勢(shì)
2.3.3　政策與法規(guī)趨勢(shì)

第三章　AI材料科學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境

3.1　技術(shù)環(huán)境
3.1.1　AI技術(shù)進(jìn)步對(duì)新材料產(chǎn)業(yè)的影響
3.1.2　新材料產(chǎn)業(yè)的技術(shù)需求
3.2　經(jīng)濟(jì)環(huán)境
3.2.1　投資環(huán)境分析
3.2.2　市場(chǎng)需求與供給分析
3.3　政策與法規(guī)環(huán)境
3.3.1　國(guó)內(nèi)外相關(guān)政策分析
3.3.2　法規(guī)對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響

第四章　AI材料科學(xué)發(fā)展綜合現(xiàn)狀

4.1　AI+新材料產(chǎn)業(yè)融合模式
4.1.1　融合模式與案例分析
4.1.2　融合過程中的挑戰(zhàn)與機(jī)遇
4.2　AI+新材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新模式
4.2.1　開放式創(chuàng)新
4.2.2　協(xié)同創(chuàng)新

第五章　傳統(tǒng)材料行業(yè)AI應(yīng)用及投資機(jī)會(huì)

5.1　傳統(tǒng)材料行業(yè)AI應(yīng)用狀況
5.1.1　AI在傳統(tǒng)材料行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀
5.1.2　AI技術(shù)在傳統(tǒng)材料行業(yè)的潛力
5.2　投資機(jī)會(huì)分析
5.2.1　投資熱點(diǎn)
5.2.2　風(fēng)險(xiǎn)與挑戰(zhàn)

第六章　新型材料行業(yè)AI應(yīng)用及投資機(jī)會(huì)

6.1　新型材料行業(yè)AI應(yīng)用狀況
6.1.1　AI在新型材料行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀
6.1.2　AI技術(shù)在新型材料行業(yè)的潛力
6.2　投資機(jī)會(huì)分析
6.2.1　投資熱點(diǎn)
6.2.2　風(fēng)險(xiǎn)與挑戰(zhàn)

第七章　AI材料科學(xué)相關(guān)技術(shù)進(jìn)展

7.1　材料設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)展
7.1.1　計(jì)算材料科學(xué)
7.1.2　高通量實(shí)驗(yàn)技術(shù)
7.2　材料性能預(yù)測(cè)技術(shù)進(jìn)展
7.2.1　數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的材料性能預(yù)測(cè)
7.2.2　機(jī)器學(xué)習(xí)在材料性能預(yù)測(cè)中的應(yīng)用
7.3　材料制造過程優(yōu)化技術(shù)進(jìn)展
7.3.1　智能制造技術(shù)
7.3.2　過程控制與優(yōu)化

第八章　AI材料科學(xué)產(chǎn)業(yè)端發(fā)展

8.1　AI能力支持端
8.1.1　計(jì)算資源
8.1.2　存儲(chǔ)資源
8.1.3　數(shù)據(jù)處理能力
8.2　模擬計(jì)算軟件
8.2.1　軟件介紹
8.2.2　應(yīng)用案例
8.3　材料廠商
8.3.1　廠商介紹
8.3.2　合作模式
8.4　專用數(shù)據(jù)庫(kù)
8.4.1　數(shù)據(jù)庫(kù)介紹
8.4.2　數(shù)據(jù)應(yīng)用

第九章　AI材料科學(xué)相關(guān)政策研究

9.1　國(guó)家層面的政策支持
9.1.1　政策背景
9.1.2　政策內(nèi)容與影響
9.2　地方層面的政策支持
9.2.1　地方政策分析
9.2.2　地方政策對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響

第十章　AI材料科學(xué)行業(yè)投資趨勢(shì)及前景

10.1　投資趨勢(shì)分析
10.1.1　投資規(guī)模與增長(zhǎng)趨勢(shì)
10.1.2　投資領(lǐng)域與方向
10.2　行業(yè)前景預(yù)測(cè)
10.2.1　短期前景
10.2.2　長(zhǎng)期前景