当人工智能开始“接管”实验室，材料研发正经历一场前所未有的范式跃迁。美国阿贡国家实验室让AI与机器人协同完成材料实验与优化，日本科研人员借助AI设计出可在水中保持超强黏性的水凝胶材料……一场围绕“AI+材料”的全球竞赛，已悄然打响。
上海也在加速布局顶层设计。去年8月，市经济信息化委牵头印发《上海市加快推动“AI+制造”发展的实施方案》，明确提出打造人工智能赋能材料中心，培育先进合金、特种高分子、无机材料、有机化合物等4类小模型，加快推进“AI+”行动。
在这场竞赛中，瞄准航空航天、先进装备等关键领域“卡脖子”的新材料难题，华东理工大学林嘉平团队给出了“上海方案”：自主研发我国首个AI plus Polymers智能研发平台，让人工智能真正嵌入材料研发核心环节，加速赋能航空航天、电子封装等重点产业。
一次范式跃迁：从“经验试错”到“精准设计”
长期以来，新材料研发高度依赖经验积累与反复试验。结构设计、配方调整、工艺优化，每一步都伴随着大量试错。华东理工大学材料科学与工程学院学术委员会主任林嘉平坦言，这一看似严谨的流程背后，实则充满不确定性——一种新材料从实验室走向应用，往往需要数年时间，试错成本高企。
而人工智能的引入，正在改变这一传统路径。
针对高分子材料研发中的共性难题，林嘉平团队历经10余年探索，构建了AI for polymers新范式，并于2023年推出“AI plus Polymers”智能研发平台。该平台整合国内规模最大的高分子结构与性能数据库及化学反应数据库，使AI能够在百亿级“化学空间”中进行逆向生成与精准设计，将新材料研发效率提升百倍，研发周期由“以年计”压缩至“以天计”。
这一能力在高端应用中尤为关键。例如，航空航天领域对材料提出“轻质量、耐高温、高韧性”的性能要求，有些相互矛盾，传统实验模式难以在短期内实现突破。但借助AI平台，团队成功设计出聚硅炔酰亚胺（PSI）树脂，将材料短时最高使用温度从500℃提升至600℃以上，并已应用于航空航天关键部件。
平台的价值也迅速向产业端延伸。上海塑料研究所借助AI平台设计出新型聚酰亚胺，性能不仅超越国外同类产品，可耐更高温度且具有优异力学强度，还大幅降低原料成本，提升产品附加值；库贝化学则利用AI优化结构与配方，推出绿色可回收环氧树脂及进口替代产品，实现产业化应用，近两年新增经济效益近2000万元。
目前，该平台已在航天一院、航天四院等多家航天系统研究院所及全国60余家新材料企业落地应用，覆盖上千名研发人员，累计访问量超过116万次。
一场持续进化：从工具平台到“通专融合”大模型
如果说1.0版本标志着AI进入材料研发，那么，持续迭代则让这一能力不断走向深化。
自2023年平台发布以来，华理团队不断推进平台升级：2024年，推出涵盖260万条高分子数据与140万条化学反应数据的2.0版本；2026年1月，发布3.0版本，并同步推出我国首个高分子领域“通专融合”大模型——Chat AIPolym。
华东理工大学材料科学与工程学院副教授、平台技术负责人高梁介绍，3.0版本由聚合物智能研发系统与高分子专业大模型构成，在数据规模、模型能力与用户体验上实现全面升级，依托760万条专业数据、80余个AI模型及10余种专用算法，可通过更智能的人机交互，完成高性能树脂、有机光电材料、复合材料等多类型材料的定制化设计。
相比通用大模型，Chat AIPolym的优势在于专业深度。针对通用模型易出现幻觉的问题，团队将专业数据库、小模型与通用大模型深度融合，使其能够调用后台算法与数据资源，完成材料性质预测、设计准则推荐等复杂任务，大幅提升结果的可靠性与可解释性。
截至目前，平台已累计发现1.27万个潜在新材料，其中94种实现实验室合成验证，2款已进入实际应用阶段，标志着AI驱动材料研发正从“辅助工具”迈向“创新引擎”。
一支复合型团队：材料与AI的跨界融合
技术突破的背后，是一支跨学科融合的科研团队。
早在2013年，围绕国家航空航天需求，团队便率先在国内开展AI驱动的高分子研究。然而，高分子材料结构复杂、数据稀缺，如何让“不懂化学”的AI理解材料规律，成为首要挑战。
为此，团队从零起步，近百名研究生与本科生系统整理、录入海量科研数据、优化算法，最终建成超760万条专业数据的国内首个、目前也是最大的高分子材料专用数据库。
为什么全国首个AI+高分子平台诞生在华理？高梁给出的答案是，学科积累与跨界能力的叠加。
华东理工大学材料科学与工程学院在高分子领域具有深厚积淀，而团队自2000年前后便持续开展理论研究与计算模拟，使得科研人员能够贯通材料学与信息学两大体系。在科学研究迈入“第四范式”的背景下，即以人工智能为核心驱动，通过数据挖掘揭示规律，这种跨界能力成为实现突破的关键。
正是在这一基础上，团队构建起我国高分子材料数字化研发的数据基石与模型底座，并在全国“AI+材料”竞赛中占据第一梯队位置。