2025年12月17日下午,深圳大學(xué)“大師面對(duì)面”系列講座第十五講在麗湖校區(qū)啟明樓D101報(bào)告廳舉行。本期講座特邀北京大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)、深圳研究生院院長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院士張錦擔(dān)任主講嘉賓,以“AI能否改變材料科學(xué)的研究范式”為題,為深大師生描繪了一幅人工智能驅(qū)動(dòng)材料研究變革的宏偉圖景。
“大師面對(duì)面”系列講座是深圳大學(xué)著力打造的高端學(xué)術(shù)品牌,持續(xù)為營(yíng)造濃郁學(xué)術(shù)氛圍、服務(wù)國(guó)家創(chuàng)新戰(zhàn)略貢獻(xiàn)力量。深圳大學(xué)副校長(zhǎng)巢乃鵬、加拿大工程院院士駱靜利以及北京大學(xué)深圳研究生院黨政辦負(fù)責(zé)人,深圳大學(xué)人力資源部、黨委宣傳部、化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院、材料學(xué)院相關(guān)負(fù)責(zé)人、專(zhuān)家、麗湖校區(qū)師生到場(chǎng)聆聽(tīng)?;瘜W(xué)與環(huán)境工程學(xué)院特聘教授王丹主持講座。
巢乃鵬代表學(xué)校致歡迎辭。他高度評(píng)價(jià)了張錦在烯碳材料領(lǐng)域的卓越成就,并回顧了北京大學(xué)與深圳大學(xué)深厚的歷史淵源與合作。他表示,深圳大學(xué)作為特區(qū)大學(xué),正致力于建設(shè)世界一流綜合性大學(xué),迫切需要此類(lèi)高水平的學(xué)術(shù)交流啟迪思想、推動(dòng)創(chuàng)新。此次頂尖學(xué)者的前沿分享,對(duì)深圳大學(xué)推動(dòng)材料、化學(xué)、人工智能等學(xué)科的交叉融合與創(chuàng)新發(fā)展,培養(yǎng)具有前瞻視野的復(fù)合型高層次人才,具有十分重要的指導(dǎo)意義。隨后,巢乃鵬向張錦頒授深圳大學(xué)“大師面對(duì)面”主講嘉賓紀(jì)念牌。
材料是大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的基石,但研發(fā)面臨多重困境

“材料創(chuàng)新是支撐各種顛覆性技術(shù)的基石?!睆堝\開(kāi)宗明義,指出大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的底層邏輯是材料的競(jìng)爭(zhēng),他通過(guò)航天飛行器需承受極端環(huán)境等實(shí)例,闡釋了高性能材料的戰(zhàn)略?xún)r(jià)值。同時(shí),他也指出傳統(tǒng)材料研發(fā)長(zhǎng)期受困于周期長(zhǎng)、成本高、風(fēng)險(xiǎn)大的挑戰(zhàn),從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化往往需要二三十年。
他進(jìn)一步剖析了當(dāng)前研究的四大深層困境:實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化缺失,嚴(yán)重阻礙知識(shí)積累與共享;受困于還原論研究思維的局限性,難以處理復(fù)雜系統(tǒng)的耦合關(guān)系;材料殺手锏應(yīng)用具有不可預(yù)測(cè)性;實(shí)驗(yàn)室成果與產(chǎn)業(yè)化需求間存在巨大鴻溝。
AIfor Science:驅(qū)動(dòng)材料研究范式的三重變革
面對(duì)這些復(fù)雜挑戰(zhàn),張錦認(rèn)為,人工智能(AI)為破解材料研究的復(fù)雜系統(tǒng)難題提供了全新方法論,為其研究范式的革新提供了歷史性機(jī)遇。他強(qiáng)調(diào),人工智能的“下半場(chǎng)”必須轉(zhuǎn)向與物理世界交互,生成增量知識(shí),實(shí)現(xiàn)從“學(xué)習(xí)模仿”到“科學(xué)創(chuàng)造”的跨越。
張錦結(jié)合其團(tuán)隊(duì)的前沿實(shí)踐,生動(dòng)闡述了“AI for Science”(AI4S)在材料領(lǐng)域催生的三重范式變革:
數(shù)據(jù)-算力-模型深度融合——他援引谷歌DeepMind的GNoME模型發(fā)現(xiàn)220萬(wàn)種穩(wěn)定晶體、伯克利A-Lab全自動(dòng)實(shí)驗(yàn)室高效合成新材料等案例,指出材料發(fā)現(xiàn)已進(jìn)入“高通量預(yù)測(cè)+自動(dòng)化合成”的新階段;數(shù)據(jù)與知識(shí)雙輪驅(qū)動(dòng)——他強(qiáng)調(diào)科學(xué)AI必須融合物理、化學(xué)等先驗(yàn)知識(shí),他以AlphaFold的成功不僅靠數(shù)據(jù)、更倚重進(jìn)化與生化原理為例,并結(jié)合自身碳納米管研究,說(shuō)明“數(shù)據(jù)+物理模型”如何幫助發(fā)現(xiàn)全新生長(zhǎng)機(jī)制;端到端的智能化研發(fā)——他展望未來(lái),可通過(guò)AI智能體串聯(lián)材料研發(fā)全鏈條,形成智能化閉環(huán),以其團(tuán)隊(duì)的高性能纖維研究為例,通過(guò)AI優(yōu)化與智能平臺(tái)聯(lián)動(dòng),將傳統(tǒng)研發(fā)周期從2000天大幅縮短至4天,展現(xiàn)了巨大潛力。
張錦在總結(jié)中提出貫穿全程的核心論斷:“人工智能不是工具的革命,而是科學(xué)革命的工具?!边@意味著AI正在從根本上改變科學(xué)家提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的方式。
擁抱變革:聚焦AI時(shí)代的教育與科研重塑
在互動(dòng)環(huán)節(jié),師生圍繞AI時(shí)代下的教育模式、科研人員能力重構(gòu)等踴躍提問(wèn)。
張錦指出,教師的角色應(yīng)更多轉(zhuǎn)向啟迪思維與提出關(guān)鍵問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的“提問(wèn)能力”比傳授具體知識(shí)更為重要。AI是“大腦的延伸”,旨在解放科研人員的認(rèn)知能力,而非取代人類(lèi)。在A(yíng)I時(shí)代,師生關(guān)系的重心應(yīng)從“傳道授業(yè)”轉(zhuǎn)向共同“悟道”,科研的核心競(jìng)爭(zhēng)力在于提出關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題的能力。他鼓勵(lì)學(xué)子拓寬視野,促進(jìn)跨學(xué)科深度交融,擁抱并塑造這場(chǎng)由AI驅(qū)動(dòng)的科學(xué)變革,利用這一革命性工具推動(dòng)科學(xué)本身發(fā)生革命。

聆聽(tīng)講座的同學(xué)表示,本場(chǎng)講座視野宏闊、內(nèi)容前沿、案例生動(dòng),不僅深刻揭示了AI對(duì)材料科學(xué)乃至整個(gè)科學(xué)研究范式的系統(tǒng)性重塑,也為深大師生在智能化時(shí)代如何定位自身、抓住機(jī)遇提供了極具前瞻性的思想啟迪。
(融媒體中心 要聞采訪(fǎng)部 記者 謝小琦)