中国科学院宁波材料技术与工程研究所

【甬派客户端】智博会·数说微访谈①常可可:AI如何与科学家研发新材料?

发布:2026-08-04

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当AI成为重塑产业的核心变量,我们比任何时候都更需要听见前沿的声音。

作为智博会经典传播IP,“数说微访谈”始终以对话为桥,记录宁波数字经济的每一步跨越。从数字化转型到智能制造,再到AI全域赋能,每一季我们都与行业领军者同行,与开拓者对话,勾勒这座城市向新而行的轨迹。

站在新起点,宁波正全力打造“AI+制造”全场景开放创新高地。全新第四季紧扣“AI智变,慧聚未来”主题,聚焦具身智能、大模型落地、数据要素、低空经济等前沿领域,邀请学界泰斗、产业领袖、技术先锋,从不同维度解码AI向实的宁波路径。

从万米深潜到南海钻探,从新能源汽车到高端制造,材料是一切产业的基石。而当人工智能遇上材料科学,会碰撞出怎样的火花?

中国科学院宁波材料所海洋关键材料全国重点实验室副主任常可可给出的答案是:AI是材料科学家的“超级助手”,它不只是更快,更将从根本上颠覆材料研发的传统范式

从事深海深地钻探用耐磨耐蚀金属陶瓷复合材料研究的常可可,近年来带领团队将AI深度融入材料研发全过程——发布面向海洋关键材料的MarinMate AI科研助手,打造“机器人海洋材料学家”平台,让材料研发进入“AI加速时代”。

不只是“快”,更是研发范式的颠覆

“提到AI,大家最直观的感受是快。对于科研而言,快只是最基础的特点。”常可可说,AI真正的价值,在于能够颠覆现有的材料研发范式。

他算了一笔账:元素周期表上有100多种元素,组合方式无穷无尽。两种元素若控制精度到千分之一,就有上千种配方组合;到了三种元素,组合数呈几何级增长。“用传统试错法,材料科学家要耗费大量时间和精力去探索。”

AI的介入改变了这一局面。通过现有数据和模型算法,AI能快速分析出性能更优异的成分空间,给科学家指引方向;还能在虚拟空间内验证材料性能,模拟其在实际场景下的服役效果。

“除了效率更高,AI还能探索未知的空间——这在传统研发范式中是很难实现的。”常可可说。

过去三年,他的团队利用AI辅助研发的深海深地钻探用耐磨金属陶瓷复合材料,性能比原有材料提升30%以上,已应用于万米特深井和国家南海钻探工程等重大项目。

在常可可的实验室里,一套“AI大脑+机器人之手”的闭环系统已经成型。

一端是MarinMate AI科研助手,相当于“大脑”;另一端是“机器人海洋材料学家”平台,相当于“手”。机器人可以自动筛选原料、取料、配比、制备,还能自动测试,并全程记录操作步骤和数据。


“机器人海洋材料学家”平台。

两者相互配合形成闭环:AI给出指令制作材料,机器人完成后将数据反馈给AI,不断循环迭代,寻找性能最优的新材料。

“机器人更多取代的是可重复性、标准化的实验操作。”常可可认为,人与AI最理想的模式是:科学家在更高维度上提出关键科学问题,AI和机器人辅助完成庞杂、流程化的实验工作,让科研更高效、更快落地。

两大卡点:高质量数据与物理信息融合

然而,AI赋能新材料研发并非一片坦途。在常可可看来,当前有两个核心卡点亟待突破。

第一个是高质量数据。“互联网AI可以依赖海量文本、图片进行大样本训练,但科研不一样。”常可可指出,科学研究追求精确,高质量数据是基座。但大量实验本身耗力耗时,短时间难以完成。因此,科研更依赖小样本、小数据集。

与此同时,来自文献的数据分散在不同研究团队中,方法、配方、性能差异很大,很难直观对比,需要搭建高质量数据集,把分散的多模态数据放到可靠的集合中验证,真正让AI为高质量数据集服务。

第二个是物理信息的融合。“互联网AI对话不需要考虑背后的科学性,但做材料研究必须考虑A到B之间的物理关系是什么,背后的科学道理是什么。”常可可强调,在构建数据集的基础上,必须同时构建知识库,把数据背后的物理逻辑和规律搭建起来。

在常可可看来,“失败数据”在AI时代同样有价值。以前实验失败的结果往往被忽视、丢掉,有了AI之后,这些不成功的数据同样可以加入数据集,由AI和科学家一起分析失败原因,反而有助于更快找到成功路径。

展望未来三年到五年,常可可表示“AI+新材料”将在三大领域率先落地:极端环境材料、新能源行业(电池材料、光伏材料)、高端制造领域(芯片电子材料、高端装备材料)。

宁波路径:从场景优势到产业新优势

对于宁波这样的制造业大市和新材料产业基地,常可可认为“AI+新材料”大有可为。

“宁波的产业基础强,应用场景非常丰富,有全国最多的制造业单项冠军——这是其他城市不一定具备的优势。”常可可说,关键是如何把优势发挥出来,让AI真正赋能产业发展。

他为宁波企业提出三点建议:一是,注重高质量数据积累,让数据变成“AI ready”;二是,从应用场景切入,围绕企业产品痛点驱动材料研发,而不是全面铺开;三是,不能闭门造车,要与科研院所、高校紧密合作,实现学科交叉、优势互补。

在人才培养方面,去年,中国科学院宁波材料所被授予全市首家“AI+新材料”基础研究人才培养基地。常可可设想,要打通从教学端到基础研究端,再到材料技术端,最终到产品端的完整链条。“我们已经聘请了企业家做行业导师,共同培养人才。未来希望拓展到更多企业,形成更好的生态,打造宁波的独特名片。”

谈及AI对未来的冲击,常可可的态度从容而坚定:“AI不会取代人,但会重塑工作。对科研人员而言,关键是以开放心态接纳,在更高维度上把握方向。而这正是人类智慧不可替代的价值所在。”

(原文发布于2026年8月4日 甬派客户端)

【报道链接】https://ypstatic.cnnb.com.cn/yppage-share/news/share/news_detail?newsId=6a719effe4b05c1a741dc751&modeType=0