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材料数据库暨计算材料学研讨会成功召开

2022-05-17 09:26

514日,材料数据库暨计算材料学研讨会在国家超级计算深圳中心召开。本次研讨会由国际科技信息中心、香港中文大学(深圳)、国家超算深圳中心联合举办。研讨会的目的,是探讨材料数据库建设方案和交流计算材料学相关进展。研讨会邀请了清华大学深圳研究生院、南方科技大学、香港中文大学(深圳)、北京大学深圳研究生院、AIE高等研究院、中科院深圳先进院、深圳先进电子材料国际创新研究院等单位的十多位专家参与研讨。市科技创新委钟海副主任莅临指导,实验室处、基础处、高新处参与讨论。

市科创委钟海副主任做了题为“深圳创新生态与材料数据库建设构想”的主题报告。深圳目前加快建设粤港澳大湾区国际科技创新中心和综合性国家科学中心,建设具有全球影响力的科技和产业创新高地,构建深圳“基础研究 技术攻关 成果产业化 科技金融 人才支撑”的创新全链条生态链,对科技数据库等科技创新基础生态有更多需求和布局。

钟海副主任从深圳相关重点平台、工程建设等对材料学提出了新要求,提出需要构建智能 材料的产学研协同数字平台,发挥更大的工程协同叠加效能。

香港中文大学(深圳)唐本忠院士从哲学和方法论的层面,对近代科学的研究范式进行了回顾和总结。唐院士指出,物质规律是存在尺度效应的,我们要在特定尺度范围内认识物质,分子的性质常常不能代表聚集体的性质。基于此,唐院士提出了聚集体科学的新研究范式。唐院士指出构建聚集体材料数据库,一方面,能够利用数据模型进行预筛选,降低实验试错成本;另一方面,可发掘实验数据的潜在规律,预测新材料的性质,发展新理论。此外,唐院士还建议该数据库的建设应该重点支持具有原创特色的高端材料领域,需要打造深圳品牌、深圳特色,提升深圳在全球的科技影响力;同时应该加大对科技人才的引进,资源向年轻人倾斜,培养年轻一代的科研主力军。

南方科技大学杨学明院士做了题为“超算在化学、生物大分子以及材料科学研究中的应用”的报告。杨院士从近代化学发展史出发,阐明了计算化学在当代化学中日益重要的作用。牛顿力学、量子力学以及两者不同程度的结合所衍生出的混合精度计算方法,能够覆盖从小分子间反应到蛋白质结构等不同尺度的模拟。杨院士指出,在超算的辅助下,大数据 人工智能的第四范式研究方法,将在发现新靶点、优化生物酶、研制新药等领域中发挥重要作用。另外,杨院士从人才引进、科研工作、数据库建设等方面给深圳超算的发展提了非常有价值的建议。

北京大学深圳研究生院副院长潘锋教授以“基于图论结构化学构建材料大数据和探索材料基因”为题做了报告。在该报告中,潘教授提出了“图论”这一结构化学的新型表达方式。基于图论配合材料大数据库,可以发现新材料、预测结构与性质,同时再配合材料的基因库实现材料合成和演化开放体系,形成新的结构化学研究方法。

清华大学深圳国际研究生院副院长马岚教授,是国际科技信息中心建设项目的牵头人。马院长简要介绍了信息中心的建设背景、组织框架、建设目标及业务框架、门户网站架构和情报挖掘平台。深圳超算作为信息中心的重要承接单位之一,主要负责基础设施建设,为信息中心提供基础设施基架和安全保障体系。另外,马岚教授着重介绍了信息中心的材料创新平台,该平台采用智能化大数据分析的研发模式,以缩短材料应用周期和提高研究及部署效率为最终目的。市科创委武欣副处长介绍了国际科技信息中心科学数据库建设的目标、要求及可能的运营模式等。

聚集诱导发光高等研究院副院长王志明研究员首先介绍了“聚集诱导发光”(AIE)的科学概念,该理念由唐本忠院士原创提出,颠覆了关于发光材料聚集导致发光猝灭的传统认识;列举了AIE分子在光电器件、智能传感材料、高品质成像材料等领域的研究和应用。王志明研究员还详细介绍了聚集诱导发光高等研究院的研究团队和发展现状,并提出需要建立AIE分子领域的专业数据库,方便整合、更新AIE领域的研究信息,推进其基础研究和应用落地。

清华大学深圳国际研究生院邹小龙副教授以多组分催化剂、有机分子、电池材料和低维材料数据库为题,介绍了团队在二氧化碳还原的铜催化剂开发,SAAS模型化体系,最佳配位素分析以及金属材料结构与能量之间的映射关系等研究工作。他指出,下一步工作是构建材料数据库共享平台、有机分子数据库共享平台、电极和固态电解质共享平台、催化材料数据库共享平台。

中科院深圳先进院鲁济豹副研究员系统地介绍了深圳先进电子材料国际创新研究院在集成电路封装材料数据库方面的建设情况。在专业数据库软件和超算的支持下,该研究院实现了高分子、复合材料的可靠性、导热、力学与流变等一系列性质计算,并初步完成集成电路封装材料数据库。

中科院深圳先进院郑勇平副研究员介绍了团队在碳中和能源材料设计方面的研究工作,主要包括分子催化剂的理性设计、碳基类酶催化剂的理性设计、颗粒配体催化剂的理性设计和双离子正极材料的理性设计。此外,郑勇平副研究员也介绍了团队对超算的需求,主要包括友好的界面运行、良好的内核性能和服务等方面。对数据库建设的建议是希望利用监督学习开发完善的势能数据库。

国家超级计算深圳中心主任冯圣中研究员汇报超算二期建设进展。他强调,近年来,“HPC AI Science”为科学计算带来了新机遇,也带来了算法、数据和知识等方面融合发展的挑战,需要高性能计算和材料学等方面专家密切合作。

本次研讨会凝聚深圳乃至大湾区优势科技力量,为超算二期计算材料学方面的应用创新奠定了基础,为国际科技信息中心材料数据库建设指明了方向,促进了材料学、高性能计算等交叉学科融合发展。

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