材料基因工程与智能科学：AI+时代无尽前沿

王毅 1,2，李高楠 1,2，刘哲 1,2，高兴誉 3，王洪强 1,2，宋海峰 3，杨明理 4，宿彦京 5，Margulan Ibraimov 6，李金山 1,2（1. 西北工业大学中国−哈萨克斯坦材料基因工程与智能科学“一带一路”联合实验室；2. 西北工业大学凝固技术全国重点实验室；3. 北京应用物理与计算数学研究所；4. 四川大学材料基因工程研究中心；5. 北京科技大学北京材料基因工程高精尖创新中心；6. 哈萨克斯坦国立大学固体物理与非线性物理系）

摘要：面向2040 现代化强国发展战略需求，以新材料、新质生产力和新产业融合发展为驱动，全面梳理强国战略和相关国家政策与行动纲要对前沿性−颠覆性关键技术和关键材料发展的共性需求，阐述了材料基因工程核心关键技术的发展与革新为人工智能数据基础设施、材料大模型基座、新材料研发及其产业应用等关键核心技术创新奠定重要基础。人工智能将进一步促进高通量智能计算软件/工具的开发、从高通量实验到自主实验范式革新并加速材料智能体的发展、数据资源节点和平台与数据标准规范的建设、新质生产力和新材料产业发展以及教育范式变革和新一代生力军培养。材料基因工程与智能科学的融合，正在以“理论重构、技术赋能、产业牵引”三位一体模式，重塑材料科学与技术以及教育的底层逻辑。它不仅是单一学科的升级，更是一场涉及科研范式、产业生态和人才培养模式的系统性变革，将为新材料、新兴产业和未来产业等重点领域培养复合型人才。

关键词：材料基因工程；人工智能；大模型；数字孪生；智能体