隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們在傳統(tǒng)材料的基礎(chǔ)上，根據(jù)新一代的科研成果，開發(fā)出新材料。新材料被稱為產(chǎn)業(yè)糧食，是指新近發(fā)展或正在發(fā)展的具有優(yōu)異性能的結(jié)構(gòu)材料和有特殊性質(zhì)的功能材料。它是國民經(jīng)濟先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和高端制造的重要保障，各發(fā)達(dá)國家都將先進(jìn)材料視為產(chǎn)業(yè)競爭力的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，也是第四次工業(yè)革命入口之一。
本文圖片來源與機數(shù)科技，經(jīng)授權(quán)使用
工信部數(shù)據(jù)顯示，2020年底我國新材料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值超過6萬億人民幣，至2025年，將達(dá)到10萬億市場規(guī)模。中國也越來越重視新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》等文件明確指出：“實施產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造工程，加快補齊基礎(chǔ)零部件及元器件、基礎(chǔ)軟件、基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)工藝和產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)等瓶頸短板。依托行業(yè)龍頭企業(yè)，加大重要產(chǎn)品和關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)力度，加快工程化產(chǎn)業(yè)化突破?！?/p>
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政策驅(qū)動下，無數(shù)技術(shù)人員入局新材料行業(yè)。
行業(yè)普遍的“試錯模式”
隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模增大，新興企業(yè)數(shù)量增長，低效試錯在新材料行業(yè)痛點暴露也愈發(fā)明顯。
什么是低效試錯？
小學(xué)課文中介紹了愛迪生發(fā)明了燈泡，但真實的歷史上愛迪生可謂是低效試錯第一人。1854年，美國人亨利·戈培爾發(fā)明了在真空下用炭化的竹絲通電發(fā)光的燈泡，經(jīng)幾代人努力，氮氣填充、碳絲替換等改良早已完成。時間到了1880年，愛迪生“做了幾千次實驗”，終于找到了碳化的竹絲作為最好的燈絲材料，此時距亨利·戈培爾發(fā)明燈泡已經(jīng)過去整整26年。
看似啼笑皆非的故事，在材料行業(yè)其實每天都在上演。
每一種新材料的研發(fā)都需要大量瑣碎的基礎(chǔ)試驗數(shù)據(jù)作為底層支撐，但受各個企業(yè)可能互為競對關(guān)系、實驗室數(shù)據(jù)未進(jìn)行留存公布、工業(yè)試驗數(shù)據(jù)跨行業(yè)不流通等因素影響，“重復(fù)造輪子”的現(xiàn)象很難避免。
江俊與李鑫博士以推動“數(shù)據(jù)驅(qū)動材料開發(fā)” 新范式為抓手，合肥機數(shù)科技有限公司（下簡稱“機數(shù)科技”）于2017年6月5日正式成立，公司希望通過為企業(yè)與科研用戶等提供材料大數(shù)據(jù)咨詢、人工智能分析、新材料定制開發(fā)等服務(wù)。解決傳統(tǒng)試錯模式的瓶頸問題，為新材料產(chǎn)業(yè)帶來顛覆性變革。
國內(nèi)無人問津的科研雜志在日本竟成寶？
機數(shù)科技的成立是源于一次偶然的經(jīng)歷。機數(shù)科技創(chuàng)始人江俊本科畢業(yè)于武漢大學(xué)物理系，2000年到中科院繼續(xù)攻讀研究生學(xué)位。2003年獲得瑞典皇家工學(xué)院聯(lián)合培養(yǎng)機會，2009年前往美國加州大學(xué)爾灣分校擔(dān)任博士后。在一次日本國家實驗室的參觀訪問過程中，江俊注意到實驗室中擺了許多中文的基礎(chǔ)研究論文，這讓他意外且疑惑。“為何日本最知名的科學(xué)實驗室要擺放如此多的基礎(chǔ)雜志？而非更前沿技術(shù)有關(guān)的學(xué)術(shù)期刊？甚至在國內(nèi)，這些雜志也會因為研究內(nèi)容過于基礎(chǔ)而無人問津?！?/p>
日本研究員告訴江俊，日本科研人員并不充足，而很多瑣碎的試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計，往往需要消耗大量的人力以及時間。來自中國的這些基礎(chǔ)期刊剛好能滿足基礎(chǔ)科研數(shù)據(jù)的不足，讓日本科學(xué)家能夠整合數(shù)據(jù)提煉規(guī)律，有更多精力放在更深層次的研究之中。
正是這樣的觀點，江俊結(jié)合自己之前的科研試驗經(jīng)歷，心中產(chǎn)生了“做一個屬于我們自己國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫” 的想法。
另一位創(chuàng)始人李鑫也發(fā)生了類似的經(jīng)歷。2011年，他在美國國家實驗室做訪問學(xué)者期間，奧巴馬政府宣布啟動“材料基因計劃”。當(dāng)時的新材料研發(fā)主要依據(jù)材料科學(xué)家和工程師的科學(xué)直覺和大量重復(fù)的實驗。該計劃是美國經(jīng)過信息技術(shù)革命后，充分認(rèn)識到材料革新對技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要作用，以及在復(fù)興制造業(yè)的戰(zhàn)略背景下提出來的，在整個世界都轟動一時。李鑫認(rèn)識到，數(shù)據(jù)共享以及材料設(shè)計的技術(shù)提升將是未來全球發(fā)展的“兵家必爭之地”。
然而，大量的中國學(xué)者，乃至全世界的科學(xué)家都不得不通過付費的方式購買美國的正版數(shù)據(jù)庫服務(wù)，甚至自己已經(jīng)發(fā)表在國外期刊上的論文，還要花錢去單獨購買版權(quán)。
國外的“觸動”讓兩位創(chuàng)始人一拍即合，兩位同時又在瑞典皇家工學(xué)院有師兄弟緣分，回到合肥后多次商討，最終下定決心，于2017年創(chuàng)立機數(shù)科技。
從試錯模式到數(shù)據(jù)驅(qū)動
機數(shù)科技的產(chǎn)品依托于微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心的成果轉(zhuǎn)化，以推動“數(shù)據(jù)驅(qū)動材料開發(fā)”新范式為抓手，為企業(yè)與科研用戶等提供材料大數(shù)據(jù)咨詢、人工智能分析、新材料定制開發(fā)等服務(wù)。公司致力于解決傳統(tǒng)試錯模式的瓶頸問題，賦能新材料產(chǎn)業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)，助推傳統(tǒng)材料產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
機數(shù)科技核心產(chǎn)品與服務(wù)分為3個板塊，分別是：材料數(shù)據(jù)檢索、仿真設(shè)計軟件、整體解決方案。
材料數(shù)據(jù)檢索服務(wù)以SaaS模式為主，通過與儀器公司捆綁銷售在線賬號，檢索數(shù)據(jù)庫內(nèi)包含儲存超9000余萬條基礎(chǔ)化合物信息；抽取整理儲存1100萬條化學(xué)反應(yīng)數(shù)據(jù)，匯集多類化學(xué)領(lǐng)域大量文章數(shù)據(jù)；提供催化劑、被催化的反應(yīng)、反應(yīng)勢能變化等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
檢索技術(shù)包括：文獻(xiàn)智能識別、物理化學(xué)語料庫、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)存儲、基于特色描述符的人工智能分析、實現(xiàn)高精度、低延遲定位搜索。
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以某合金生產(chǎn)企業(yè)為例，合金生產(chǎn)通常需在高溫高壓環(huán)境下進(jìn)行，不僅做實驗耗能巨大，且危險系數(shù)較高，一年能做試驗次數(shù)十分有限。在機數(shù)科技數(shù)據(jù)庫幫助下，為試驗溫度壓力提供篩選范圍，原本需要做超過千個試驗，用數(shù)據(jù)庫可以僅需10個即可完成，節(jié)省時間150余天，節(jié)省直接經(jīng)濟成本2000多萬人民幣。
在服務(wù)了數(shù)家企業(yè)后，機數(shù)科技總結(jié)共性需求，將產(chǎn)品數(shù)據(jù)打包為軟件進(jìn)行出售，即仿真設(shè)計軟件。仿真設(shè)計軟件主要打入微電子與半導(dǎo)體行業(yè)、礦物行業(yè)以及化工醫(yī)療行業(yè)。通過模擬仿真實驗測算，提供最佳可行性反應(yīng)路徑分析，優(yōu)化生產(chǎn)模型。
而仿真模型的誕生離不開背后強大的數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)作為理論支撐。關(guān)于數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建，機數(shù)科技的數(shù)據(jù)庫主要來源有三個方面，首先是通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對公開的專利、文獻(xiàn)等進(jìn)行清洗剝離得到的公開數(shù)據(jù)，其次則與科研院所合作，將本來會被丟棄的試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行留存，豐富數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，最后，則通過現(xiàn)有試驗數(shù)據(jù)在超級計算機內(nèi)進(jìn)行仿真模擬試驗，用數(shù)據(jù)生數(shù)據(jù)。
江俊介紹道：“目前機數(shù)科技的主要競品仍處于實驗室階段，商業(yè)方向上仍缺少直接競對關(guān)系。這主要源于工業(yè)企業(yè)缺少數(shù)據(jù)人才，而數(shù)據(jù)人才對化工領(lǐng)域熟悉度不夠產(chǎn)生的?！?/p>
交叉學(xué)科人才的引進(jìn)則與中科院少年班相關(guān)。據(jù)悉，江俊曾任中科大少年班班主任，其間他發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生在所學(xué)專業(yè)之外具有較強的學(xué)科拓展能力，且少年班采用混合教學(xué)模式，學(xué)生對交叉學(xué)科的研究也都十分熟悉，一批以肖恒宇為代表的少年班畢業(yè)生也十分樂意在機數(shù)科技的交叉科學(xué)中繼續(xù)鉆研應(yīng)用。
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人才的引進(jìn)賦予了機數(shù)科技強大的科研能力，在材料定制解決方案的服務(wù)模式中，機數(shù)科技則可以直接為企業(yè)定制新材料開發(fā)，收取數(shù)據(jù)服務(wù)費、材料設(shè)計費、技術(shù)轉(zhuǎn)讓費等，目前已為甕福集團(tuán)、光華科技等大型企業(yè)提供定制新材料服務(wù)，實現(xiàn)合同額近千萬元。
“材料數(shù)據(jù)庫的建立將從知識源頭上解決我國材料產(chǎn)業(yè)的‘卡脖子’問題 ”，江俊回憶道：“國外長期在各類先進(jìn)技術(shù)上對我國實施嚴(yán)格的技術(shù)封鎖，且對產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新打壓十分嚴(yán)重?！?/p>
以上海技術(shù)物理研究所的紅外物理研究為例，該項技術(shù)長期被國外重點遏制封鎖，我國堅持走自我創(chuàng)新的道路過程中，國外企業(yè)針對國內(nèi)研發(fā)水平，逐步放開技術(shù)封鎖，國內(nèi)研究到哪一步，國外就開放到哪一步，利用產(chǎn)品長期研發(fā)的技術(shù)優(yōu)勢與量產(chǎn)過程中的價格優(yōu)勢，打擊國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，研發(fā)結(jié)果始終被人牽著鼻子走，極容易因缺少市場與資金終止研究造成大量實驗數(shù)據(jù)付諸東流。數(shù)據(jù)庫的建立則可以有效避免數(shù)據(jù)銷毀，無論企業(yè)何時繼續(xù)研究都無需再從頭來過。
目前機數(shù)科技已經(jīng)成功完成了數(shù)據(jù)庫模型的構(gòu)建并持續(xù)升級迭代。商業(yè)模式上主要以通過平臺收取賬號數(shù)據(jù)檢索、下載和數(shù)據(jù)包定制費用；材料定制開發(fā)，采用共享產(chǎn)權(quán)、收益，或一次買斷的模式；軟件服務(wù)三種，客單價以半導(dǎo)體行業(yè)為例約100萬人民幣一套。
據(jù)了解，截至目前機數(shù)科技已完成賽智投資基金的天使輪投資以及合肥高投的戰(zhàn)略融資，下階段在融資方面將保持謹(jǐn)慎態(tài)度。江俊介紹道：“目前機數(shù)科技已經(jīng)獲得國家重大創(chuàng)新項目承擔(dān)資格，接下來將努力朝著國家戰(zhàn)略與市場需求融合的方向穩(wěn)步前進(jìn)，且背后獲得多個國家級省級項目的持續(xù)支持，因此對資金需求程度不高?！?/p>
合肥高投投資人孫志磊表示：“機數(shù)科技所從事的事業(yè)既具有足夠的戰(zhàn)略高度又有廣闊的市場空間，材料大數(shù)據(jù)相關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)的推廣，不僅僅可以提升我國在材料領(lǐng)域的研發(fā)實力，助力產(chǎn)業(yè)快速突破瓶頸，攻克某些“卡脖子”技術(shù)，還可以推動材料行業(yè)整體產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化升級，帶來巨大的經(jīng)濟效益。我們作為政府引導(dǎo)基金，我們很愿意也很榮幸有機會為公司發(fā)展助力?！?/p>
