在中國科技大學(xué)，有這樣一個團(tuán)隊，用了不到兩年時間開發(fā)出“材料基因創(chuàng)新研究平臺”，被稱為智能的材料大腦。該平臺從2016年年初上線開始，就為數(shù)家科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)提供了材料定制服務(wù)，同時也吸引了眾多投資公司的目光。

　　有投資人這樣評價：這個項目在優(yōu)秀科研團(tuán)隊和10多年成果積累的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地與高性能計算、大數(shù)據(jù)、人工智能相結(jié)合，具有非常廣闊的產(chǎn)業(yè)前景。

　　團(tuán)隊成員構(gòu)成也很搶眼：指導(dǎo)教師羅毅為世界知名材料學(xué)家、中國科大微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實驗室教授、入選國家首批“千人計劃”，江俊為中國科大微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實驗室教授、入選國家首批“青年千人計劃”，另外7名主力成員中，6名來自中國科大少年班學(xué)院。

創(chuàng)造會思考的“材料大腦”

　　“材料基因創(chuàng)新研究平臺”到底是什么？簡單一句話，就是一個會思考的材料大腦。

　　打開“材料基因大數(shù)據(jù)庫”，是一個設(shè)計簡潔卻內(nèi)容豐富的頁面。在首頁介紹中，有這樣一段話：“項目組用多年來在科學(xué)計算、材料表征、大數(shù)據(jù)挖掘與清洗工作中所獲得的近千萬功能分子、晶體和器件的材料特征數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，構(gòu)造完成了實用的材料基因大數(shù)據(jù)庫，集成了大量的科學(xué)計算和材料設(shè)計工具，打造了一個材料設(shè)計性能數(shù)據(jù)庫和信息平臺系統(tǒng)。”

　　江俊介紹，“我們通過計算機(jī)＋人工智能的方法，建立材料信息的大數(shù)據(jù)庫、實現(xiàn)材料數(shù)據(jù)的信息化處理，并通過計算機(jī)實現(xiàn)檢索算法。更重要的是，我們利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，尋找海量材料信息數(shù)據(jù)中隱藏的規(guī)律，建立預(yù)測模型，從而可以針對需求給出智能的推薦或建議方案。”

　　目前，團(tuán)隊已為多家科研機(jī)構(gòu)和公司提供材料基因檢索和定制服務(wù)。比如，有家公司需要研發(fā)一種極端條件下的記憶金屬特殊材料，團(tuán)隊給出實驗范圍、結(jié)構(gòu)、溫度、壓力等數(shù)據(jù)建議，大大縮減了對方實驗所需的空間、時間和金錢，為這家公司節(jié)省了4300余萬元研發(fā)費用；另一家公司5年里在研發(fā)“納米銀粉”材料時屢遭波折，采納該團(tuán)隊提出的建議后，短短兩周就成功研發(fā)出產(chǎn)品。

　　新材料作為目前世界上極有前景的朝陽產(chǎn)業(yè)之一，是影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家安全的關(guān)鍵技術(shù)。美國早在2011年就啟動了第一輪“材料基因組計劃”，并于2014年啟動了第二輪，希望解決日益重要的“新材料”問題。目前國內(nèi)也有為數(shù)不多的高校和科研院所開啟了類似的項目。中國科大的項目又有什么不同呢？

　　“研究目標(biāo)是一致的”，江俊介紹說，“我們的特點在于以理論為先導(dǎo)，建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和方法，協(xié)同多個學(xué)科的工具來解決實際問題，這也是中國科大交叉創(chuàng)新研究的特色”。

師徒聯(lián)手促進(jìn)科研成果轉(zhuǎn)化

　　為什么要做這個項目？

　　人類社會的發(fā)展和材料的發(fā)展密切相關(guān)，從石器時代一路走到信息時代，材料科學(xué)的作用不容小覷。然而，傳統(tǒng)的材料科學(xué)研究，最大的痛點仍然是材料科學(xué)的“試錯”研發(fā)模式：在面臨一種材料的研發(fā)需求的時候，科研人員必須反復(fù)進(jìn)行試驗，以找到所需要的材料，而這個過程使得開發(fā)周期變長，成本居高不下。

　　江俊列舉了愛迪生發(fā)明白熾燈的例子：愛迪生做了1500多次實驗才找到適合做燈絲的鎢絲材料，而在此之前他試了金屬絲、植物絲，用了3年多時間。

　　“無論在科學(xué)界還是企業(yè)界，都面臨材料試錯的問題”，江俊說，“試錯模式在愛迪生的時代適用于小作坊工業(yè)，到當(dāng)今這個高速發(fā)展的大工業(yè)化時代，試錯就要付出巨大的時間成本和金錢代價，我們的工作就是要將試錯的過程縮短”。

　　早在2006年，還在瑞典皇家工學(xué)院攻讀博士學(xué)位的江俊，師從羅毅教授。羅教授的夫人長期在工業(yè)界工作，她對學(xué)術(shù)界的科研產(chǎn)出有不同的理解：“學(xué)術(shù)界很多高層次的科研文章在實際應(yīng)用方面用處不大，一方面前沿的科研成果與社會和市場有距離，另一方面適應(yīng)現(xiàn)實的科研成果無法直接呈現(xiàn)給市場。”這讓羅教授深受觸動，“大量的科研數(shù)據(jù)和論文，如果不進(jìn)行系統(tǒng)性的總結(jié)，是很難轉(zhuǎn)化成實用成果的”。

　　羅毅的思考影響了弟子江俊，從那時起，師徒兩人就開始醞釀“如何將高大上的科學(xué)研究成果與接地氣的實際應(yīng)用聯(lián)系起來”。2011年，江俊入選首批“青年千人計劃”進(jìn)入中國科大工作，與作為國家首批“千人計劃”入選者的恩師羅毅在中國科大聚合，再次展開合作。

　　隨后，江俊主動擔(dān)任了中國科大少年班2012級的本科生班主任。少年班注重交叉學(xué)科培養(yǎng)，在匯聚少年班各學(xué)科“極客”人才后，“創(chuàng)造會思考的材料大腦”的創(chuàng)新故事正式拉開了序幕。

創(chuàng)新和團(tuán)隊的力量超乎想象

　　在一次少年班的班會上，江俊提出了自己的初步想法，建立“才酷（材庫）極客中心”，沒有猶豫，霍姚遠(yuǎn)、馮超、肖恒宇立刻報名。學(xué)數(shù)學(xué)的霍姚遠(yuǎn)，是個計算機(jī)極客，因為相同的興趣，他結(jié)識了被他稱為“計算高手”的李任之學(xué)長。

　　合作由此展開。有一次，一個關(guān)于機(jī)器學(xué)習(xí)算法方面的問題，江俊不是很明白，于是，他找來李任之和霍姚遠(yuǎn)，讓他倆對這個問題進(jìn)行攻關(guān)。一周后，已將知識點學(xué)透徹的兩人主動來找江俊。“他們給我講了1個小時的課，讓我腦洞大開”，江俊感慨，“年輕人對于新知識的汲取和延伸能力是無限的，我們這個項目得益于這些年輕的同學(xué)，他們具有超越學(xué)科極限的熱情和想象力，團(tuán)隊的力量有時候強(qiáng)大得超乎你的想象。”

　　團(tuán)隊不斷壯大，學(xué)計算機(jī)的李博杰、學(xué)化學(xué)的馮超、學(xué)物理的肖恒宇和徐弈、學(xué)信息科學(xué)的黃遠(yuǎn)鈞，陸續(xù)加入了這個團(tuán)隊。“少年班的學(xué)生可以自由選擇不同的專業(yè)，所以一個班級里會有很多學(xué)不同專業(yè)的學(xué)生，其實就是一個大的學(xué)科交叉實驗場”。正是由于這種學(xué)科交叉的背景優(yōu)勢，項目順利推進(jìn)。

　　分工明確，組織有序。如今已在中國科大化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院讀研的李任之，作為團(tuán)隊領(lǐng)隊和產(chǎn)品經(jīng)理，負(fù)責(zé)項目的主要策劃和技術(shù)架構(gòu)，并承擔(dān)材料描述因子的提取與數(shù)字化研究；保送到微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實驗室讀研究生的3位同班同學(xué)肖恒宇、霍姚遠(yuǎn)和馮超，分別負(fù)責(zé)量子化學(xué)計算與材料仿真設(shè)計、數(shù)據(jù)庫的開發(fā)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和材料大數(shù)據(jù)的機(jī)器學(xué)習(xí)研發(fā)；大二學(xué)生徐弈負(fù)責(zé)前端部分的開發(fā)，黃遠(yuǎn)鈞負(fù)責(zé)團(tuán)隊運營及推廣；遠(yuǎn)在北京、作為中國科大—微軟亞洲研究院聯(lián)合培養(yǎng)研究生的李博杰，依舊參與團(tuán)隊網(wǎng)絡(luò)平臺與數(shù)據(jù)服務(wù)項目。

　　在項目推進(jìn)過程中，難題不斷出現(xiàn)。有一次，在實現(xiàn)搜索引擎功能時，反復(fù)實驗的代碼都不成功，霍姚遠(yuǎn)熬了幾個晚上，硬是將代碼寫了出來。而在李任之那里，最大的困難是硬件服務(wù)器的更新速度跟不上層出不窮的新想法。“不是沒有困難，是他們的極客精神，把困難變成了超越極限的有趣挑戰(zhàn)”，江俊說，“在這群年輕的學(xué)生身上，有著融入中國科大人骨髓的創(chuàng)新血液”。

“極客”變“創(chuàng)客”

　　原本沒有創(chuàng)業(yè)計劃的材料基因研究團(tuán)隊，在學(xué)校的鼓勵下，開始著手成果轉(zhuǎn)化，并與主動找上門的投資公司接洽。對于項目未來的發(fā)展和創(chuàng)業(yè)前景，他們充滿信心。然而，在項目商業(yè)化的過程中，這群專注于研發(fā)的極客也發(fā)現(xiàn)了團(tuán)隊的短板，這一點在比賽中已經(jīng)初現(xiàn)端倪。

　　在今年的“互聯(lián)網(wǎng)＋大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”中，團(tuán)隊不負(fù)眾望，獲得了安徽省冠軍。然而在全國賽中，團(tuán)隊屈居銀獎。“最終未能角逐全國賽金獎的很大一部分原因是商業(yè)計劃書的不完善”，江俊說，“在比賽和前期的準(zhǔn)備過程中，學(xué)校給了我們很大的支持，也幫助我們努力找差距。近期，項目準(zhǔn)備進(jìn)駐中國科大先進(jìn)技術(shù)研究院，我們想通過專業(yè)的項目孵化平臺彌補(bǔ)商業(yè)化上的短板。”

　　為此，中國科大團(tuán)委分管創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作的負(fù)責(zé)人給出了自己的思考：創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的基礎(chǔ)是創(chuàng)新，目的是創(chuàng)業(yè)。中國科大的傳統(tǒng)和優(yōu)勢是注重原始創(chuàng)新，并且有著一批以江俊師生團(tuán)隊為代表的、充滿激情與活力的技術(shù)團(tuán)隊。但核心技術(shù)只是第一步，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)為出發(fā)點，用創(chuàng)新、開放、共享的方式去探索，幫助和服務(wù)實驗室跨越產(chǎn)業(yè)化的鴻溝，并引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)反哺原始創(chuàng)新，形成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)良性發(fā)展閉環(huán)。（責(zé)任編輯 郭艷麗）