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从“经验试错”到“AI逆向设计”,兰石中科以新范式重塑纳米材料研发体系发布时间:2026年8月20日 来源:经济网

8月13日至15日,在包头召开的“2026年功能粉体材料创新发展论坛暨CEMIA粉体技术分会2026年会”上,兰州兰石中科纳米科技有限公司(以下简称“兰石中科”)系统展示了其在AI驱动纳米材料开发领域的最新实践。当新材料行业仍普遍困囿于“做得出样品、做不稳量产、落不了产业”的转化困局时,兰石中科正尝试以一套“AI逆向设计、中试验证、工程交付”的新范式,重写纳米材料的研发与产业化逻辑。

范式之困:新材料产业“最后一公里”的梗阻

长期以来,我国新材料产业高度依赖经验试错式研发——配方靠积累、实验靠反复、放大靠运气、迭代靠时间。传统模式最大的症结,不在于做不出材料,而在于“做得出样品、做不稳量产、落不了产业”。

中国科学技术大学江俊教授曾指出,传统科研最大的短板,是科研链条与工业链条割裂、仿真数据与真实工况脱节、实验室成果与企业需求错位。行业普遍面临三大短板:研发效率偏低,数月乃至数年周期是常态;产业成本偏高,人力、试剂、能耗大量消耗于无效重复实验;转化落地偏难,小试数据漂亮,放大后稳定性、一致性、合格率全面滑坡,形成“科研热闹、产业冷清”的尴尬。

从产业落地的现实视角看,企业真正需要的从来不是论文、专利和实验室成果,而是能投产、能稳定、能盈利、可复制的可交付工程技术包。大量科研成果停留在“原理可行、样品可见、量产不可用”的阶段,这正是新材料行业成果转化“最后一公里”的真实堵点。

人工智能正在改写这套逻辑。材料研发正从“先实验、后筛选、再优化”的被动试错,转向“目标性能定义、AI逆向设计、数据精准筛选、自动化验证落地”的全新范式。业内观察认为,当前正是3到5年的关键窗口期,国外已完成材料数据、算法模型、自动化实验、量产工艺的全链条闭环,国内“人工智能+制造”相关部署也将新材料产业AI化转型列为重点任务。范式变革已经开启,代差正在形成。

破局之道:校地双轮驱动,科研顶天、产业立地

真正能打通“科研—中试—量产”全链条的,必须是顶尖科研与产业工程化的深度协同。兰石中科构建起“中国科学技术大学+兰石中科”双轮驱动创新体系:中科大负责“顶天”,主攻前沿科学模型、材料大模型算法与智能研发体系迭代;兰石中科负责“立地”,承担工业场景验证、真实工况数据采集、中试工艺打磨与装备集成优化。

这一体系的核心支撑,是中科大江俊教授团队自主研发的“灵境造物”智能科研平台。该平台以多智能体体系,替代人工完成文献研判、机理分析、结构设计、仿真计算、实验规划与迭代优化,实现新材料全流程自主创制与闭环迭代,做到“数据生方案、模型做决策、设备做验证、工艺可交付”。

依托这一平台,多项功能材料研发已跑出可量化成果:光电荧光功能材料研发周期由传统6至12个月压缩至1至2天,试错成本下降60%;阻燃相变材料通过数十万帧分子动力学仿真与数千次智能迭代,创制全新吸热体系,消防隔热性能提升21倍,综合成本下降70%;新型产氧电催化剂依托AI跨维度筛选,利用陨石原料创制全新催化体系,成果获《Nature News》专题报道;动力电池电极材料研发周期大幅缩短,企业综合研发成本降低60%以上。

尤为关键的是,此类AI科研体系在西北地区目前仍为空白。兰石中科此番落地建设的AI纳米材料智能研发与产业化示范基地,将填补区域空白,把国产AI材料创制能力扎根于西北稀土、有色、新能源优势资源带。

闭环之实:从AI设计到工程包交付

兰石中科明确,基地建设不做单纯的实验室科研平台,而要做可验证、可放大、可交付、可产业化的中试创新基地,对标国家概念验证与中试平台布局要求,打造“AI智能研发+中试验证+装备智造+工程交付”四位一体体系。

基地整体分为三层:物理空间载体,建设标准化中试实验空间,配套办公、暖通、环保、消防、安全体系与专属数据机房;硬件装备体系,布局连续多相界面反应核心制备装备,配套粉体表征、性能测试与质量检测设备;数字智能底座,统一建立纳米材料工业数据、采集与标注标准,搭建结构化材料数据库,打通“灵境造物”平台与产线设备的数据链路,实现AI仿真数据与工业真实数据双向回流、双向训练、双向优化,从根本上破解“理实脱节”。

其产业闭环清晰可循:数据沉淀训练→AI逆向精准设计→多维度仿真筛选→自动化实验验证→中试工艺固化→标准化工程技术包交付。最终输出不再只是样品、论文、专利,而是成套工艺、设备参数、质控标准、生产规程、成本模型与风险预案一体化的可交付工程技术包,让企业“拿来能落地、落地能生产、生产能盈利”。

成效之证:用工业化量产数据说话

所有创新,最终要以产业实效为标尺。以纳米碳酸镧稀土催化材料工业化落地为例,兰石中科通过AI配方迭代、工艺优化与限域反应调控,将其应用于石油炼化FCC重质油裂解场景。工业化运行数据显示:原料转化率提升4.42个百分点,总液收提升2.59个百分点,单吨原料新增利润36元;据行业测算,全行业每年可新增经济效益72亿元,每年可增产汽油880万吨,等效于新增一座2000万吨级大型油田,且实现零增量碳排放。

在平台工程化能力上,兰石中科已建成赣州吨级中试实验室、兰州15000吨柔性量产平台。依托限域反应、多相协同、连续输出、常温常压四大核心技术耦合迭代,产品高值率由65%提升至95%以上,整体能耗下降45%,三废排放降低70%以上。这组数据印证:AI研发不是概念,而是可落地、可量产、可提质降本增效的真实产业能力。

未来之路:三阶段稳步落地,构建产业生态

兰石中科将整体落地分为三个阶段:2026年夯实底座、建成体系,完成限域可控制备智能系统迭代,建立工业数据资产沉淀机制,建成标准化中试验证平台;2027年全面赋能、规模放大,面向功能粉体、稀土新材料、催化材料、新能源材料行业,输出AI研发体系、智能装备方案与标准化工艺包;长期则打造“AI研发+智能装备+中试验证+技术服务+工艺包转让”的完整产业生态,形成以江西、甘肃为双核心、辐射全国的新材料智能创制创新高地。

目前,兰石中科千吨FCC催化材料示范线、年产5000吨纳米氧化锌示范线已稳定投产,新增15000吨柔性智能中试平台全面开放共建,并向设备厂商、检测机构、数据服务商等合作伙伴开放联合研发、设备入驻、共建产线三种合作模式。

从卖材料产品,到输出平台能力、工程技术、产业标准——兰石中科正在完成一次关键的价值跃迁。在新材料产业从经验试错迈向数据智能、精准智造、工程交付的历史拐点,这家扎根西北的企业,正以“AI材料新范式的实践者、中试平台体系的建设者、工程化技术包的交付者、新材料产业升级的赋能者”自期,立足西北稀土、钨、钼、锂、铜等资源优势,为优势资源提供从AI智能研发、中试验证、工艺优化到成套工程技术包转让的全链条闭环服务,助力中国制造迈向高精度、高性能、低成本、绿色化的纳米新材料新时代。

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