新国大苏研院BLOCK71企业风采|偕原智能：让AI赋能材料科学

催化剂在推动人类文明与世界经济发展中扮演重要角色，它能够以一种高效、绿色和经济的方式将原材料转变为具有高附加值的化工产品和燃料等,因而被广泛应用于能源、化工、食品及医药等各个领域。然而，催化剂从最初的研发到成品问世，需历经无数次筛选、反复优化和逐级放大。这一过程耗时动辄 5 至 10 年甚至更久，且成本高昂，在一定程度上限制了化工行业创新发展的步伐。新国大苏研院BLOCK71 Suzhou在孵企业-偕原智能科技有限公司（以下简称“偕原智能”）基于行业现状，专注于智能功能材料领域的研发，开发出了AI驱动的催化剂智能筛选平台，提供高效的催化剂研发方案，将原本漫长的研发周期大幅缩短至短短数月，显著降低研发成本，为化工领域提供了创新性的解决方案。

偕原智能是新加坡国立大学校友企业，其创始人之一何鹏博士是新国大苏研院副研究员，他在中国科学院大学取得凝聚态物理博士学位之后，前往新国大开展博士后科研工作，专注于第一性原理与机器学习视域下的半导体材料和能源催化材料的理性设计。目前，他带领理论材料学、机器学习和化学化工领域的专家团队，将AI融入到催化剂的理性设计、性能优化和快速放大等研发阶段中，推动催化剂研发范式的创新。

催化剂从实验室走向市场需要经历理论研发、实验室小试、中试放大、规模生产等不同阶段，其中中试放大是催化剂研发的重要环节。一方面，中试放大可以检验小试条件是否合理，为技术经济分析提供准确可靠的数据。另一方面，中试放大能够进一步检验催化剂制备的重复性和再现性，为工业生产方案的最终确认提供保障。这一放大过程涉及到材料、结构化学、工业催化、自动控制等多个领域，生产工艺复杂，具有极高的技术壁垒。基于传统的逐级放大模式，催化剂行业普遍存在的痛点是催化剂结构的筛选发现效率低、配方优化成本高，以及化工放大周期长。为了解决以上难题，何鹏博士带领团队开始着手研究将AI融合到催化剂研发的过程中来优化其制备过程，并设计出了催化剂智能筛选平台（以下简称“平台”）。

▲催化剂智能筛选平台设计图（左）与实景图（右）

平台专注于催化剂的加速研发和定制化设计，基于催化剂材料的不同尺度，提供高效筛选与优化方案。围绕模拟预测、实验设计、合成筛选、分析优化和放大评价五大环节，平台集成了主动学习、微观构效模型和跨尺度模拟等先进算法和模拟技术，显著提升催化剂设计的精度与可靠性。同时，平台加速了催化剂的放大与工艺优化，助力其创新到量产的转化，为客户提供高效、经济、精准的解决方案。

▲偕原子催化剂：用于化学药物合成的非均相催化剂

平台专注于催化剂的加速研发和定制化设计，基于催化剂材料的不同尺度，提供高效筛选与优化方案。围绕模拟预测、实验设计、合成筛选、分析优化和放大评价五大环节，平台集成了主动学习、微观构效模型和跨尺度模拟等先进算法和模拟技术，显著提升催化剂设计的精度与可靠性。同时，平台加速了催化剂的放大与工艺优化，助力其创新到量产的转化，为客户提供高效、经济、精准的解决方案。

何鹏博士表示：“目前AI+材料科学仍处在发展阶段，有着广阔的发展前景。作为一个在新兴领域中成立的初创团队，我们面临着技术团队从学术思维到产业思维的转变以及与国际上先进成熟的技术竞争等诸多挑战。从创业技能培训、企业运营到产业资源对接等方面，新国大苏研院BLOCK71 Suzhou国际化创新创业生态体系为我们提供了全方位的支持，帮助我们加速了产学研一体化成长。随着AI材料科学产业逐步进入快速增长期，AI技术所带来的产业变革将会逐渐显现。我们希望能够抓住这一机遇，探索潜在的催化剂应用市场，结合前沿AI技术应用，推动新质生产力的发展，实现产业升级。”