国内首个高分子材料基因组研发平台在上海问世

CTOnews.com 3 月 23 日消息，在高性能高分子及复合材料产业领域，堪称高分子版的 ChatGPT-- 国内首个高分子材料基因组研发平台（AI plus 高分子软件平台）在上海华东理工大学诞生。

CTOnews.com科普：高分子（macromolecule）也常称聚合物（polymer），指由许多单元组成的大分子，这些单元可以是具有相似或完全相同的结构，或是由完全不同但能互相生成共价键的有机化合物相互之间连接形成长链结构。高分子由小分子经聚合反应生成，聚合生成高分子的小分子被称为单体（monomer）。

据介绍，研发高强度、耐高温、轻质化、功能化兼具的先进树脂基复合材料，是解决航空航天等领域先进装备制造难题的关键。

华东理工大学林嘉平教授团队开发的 AI plus 高分子软件平台可通过对高分子材料研发中的结构性能进行数据挖掘，并集成机器学习性能预测功能、结构设计、配方及工艺参数优化等功能，使高性能高分子材料的研发大大提速，从而推动大数据和人工智能技术为复合材料用高性能树脂产业赋能。

林嘉平教授表示，随着 AI 等新兴技术的发展，新材料研发工作正逐渐从科学家"经验试错"阶段转入"智能制造"阶段，高分子材料基因组研发平台便是大数据、人工智能与高分子材料研发领域开展融合创新的一项成果。

"相比在实验室人工化学合成高分子材料，进而验证其性能，这种虚拟设计、高通量预测的方法可大大提高新材料的研发效率。"林嘉平说。

据介绍，团队目前已建成树脂结构性能数据库和基团间化学反应数据库，包含 3 万多种聚合物近 15 万条性能数据、58516 种基元反应模板的近 140 万条化学反应数据。在此基础上，团队创建了面向高分子 10 余种性能的机器学习预测模型，使平台具备数据检索、性能预测、配方优化等多项功能，而且他们的团队已研制出系列先进复合材料基体树脂，如固化温度小于 300 摄氏度、5% 热分解温度大于 650 摄氏度、玻璃化转变温度大于 600 摄氏度的新型耐高温、易加工硅萘炔和硅芴炔树脂，耐高温、高韧性的新型聚硅炔酰亚胺树脂等。这些新型树脂经相关科研单位开展复合材料及构件性能评价，解决了我国在高性能高分子材料领域的部分需求。