2025-03-24
3月19日,中国科学院院士、香港科技大学(广州)先进材料学域和可持续能源与环境学域讲座教授张统一莅临深中大讲堂,以“材料驱动文明——人工智能赋能材料研发和生产”为题,为深中学子带来了一场横跨文明史与尖端科技的思维盛宴。
讲座伊始,张统一院士以生动的历史案例建立起材料与文明的纽带,破译文明演进中的“材料密码”。从“盛水的陶器”到“韧性青铜”,从越王勾践宝剑的千年不锈到曾侯乙编钟的声学奇迹,从蒸汽机的嗡鸣到钢铁时代的挑战与突围,每一种新材料的出现都标志着人类文明的飞跃。如今,材料的世界更是琳琅满目,层出不穷——高性能复合材料、电子材料、半导体材料……张院士说道:“材料的发现和应用驱动着世界文明的发展!”
随着航空航天、新能源等领域对先进结构材料性能需求的升级,传统研发模式面临瓶颈。如何破局?张院士引入了“人工智能”的概念。针对在人工智能领域中具有代表性的大型语言模型,如一直备受瞩目的ChatGPT、OpenAI,以及今年横空出世的DeepSeek,张院士逐一阐述了其原理及功能特点,让在场同学对人工智能有了更为全面和深入的了解。此外,他还和同学们分享了一首由DeepSeek创作的七律《赠深中学子》,诗中“敢借硅光燃北斗”巧妙融合芯片材料与传统星象,以此鼓励深中学子以科技重构文明坐标,在学术道路上不断探索和前行,而尾联“半是山河半是人”更是引发了同学们对科学责任与人文关怀的深思。
张院士深入剖析了人工智能技术未来的发展趋势,探讨了其在各个领域的潜在应用前景。他指出,为了更好地将人工智能技术应用于材料研发和生产过程,需要从多个角度进行综合考虑和布局。为此,他分享了三点建议:专业知识指导人工智能、实验和计算;材料信息学和材料-GPT强烈要求发展材料人工智能实验室和材料人工智能计算;“硬件”和“软件”缺一不可,两手抓,两手都要硬。
通过一则介绍Robotic Chemical Lab的短片,同学们身临其境地感受到AI在药物研发智能化和自动化方面的魅力所在。结合材料学现状,张院士进一步指出:“发展材料AI实验室和机器人是材料科学与工程领域的主要任务。”如何做?怎么做?张院士直截了当地指明了发展方向:强化专业知识和使用新工具是取得成功的秘诀。而作为材料科学前沿的开拓者,香港科技大学一直走在时代前列。其研发团队突破性打造的全球首款超强透明透气高分子纳米膜,不仅填补国际技术空白,更为中国智造树立全新标杆。
张院士在总结中系统阐释了材料科学与文明演进的内在联系,强调“材料人”肩负着实现“材料强国”这一中国梦的历史使命。他指出,材料信息学作为交叉学科,集实验、计算、理论和数据科学于一体,而从数据中获取知识是通过人类学习和人类指导下的机器学习来实现的,这既需要科研人员的基础性理论认知,又要依托通过引导机器学习来实现深层次规律挖掘。
讲座尾声,同学们踊跃提问,“材料学在现代社会发展中是否遇到瓶颈、阻力?”“AI在材料的研究中是否会成为基础工具?”……张院士以幽默而深刻的回答赢得阵阵掌声。他勉励同学们:“青年强,则国家强,你们是祖国的希望,你们是未来。”
本次讲座不仅是一场知识的传递,更是一次科学精神的启迪。张统一院士为同学们开启了材料信息学的神秘大门,让深中学子领略到了材料科学与信息技术融合的无限魅力。希望同学们以张院士为榜样,保持对科学的好奇心和探索精神,在未来的学习和生活中勇攀高峰,为实现自己的梦想而努力奋斗!
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