在今年的“互联网＋大学生创新创业大赛”安徽省赛区上，中国科技大学材料基因团队获得冠军。徐旻昊/摄
在中国科技大学，有这样一个团队，用了不到两年时间开发出“材料基因创新研究平台”，被称为智能的材料大脑。该平台从2016年年初上线开始，就为数家科研机构和企业提供了材料定制服务，同时也吸引了众多投资公司的目光。
有投资人这样评价：这个项目在优秀科研团队和10多年成果积累的基础上，创新性地与高性能计算、大数据、人工智能相结合，具有非常广阔的产业前景。
团队成员构成也很抢眼：指导教师罗毅为世界知名材料学家、中国科大微尺度物质科学国家实验室教授、入选国家首批“__”，江俊为中国科大微尺度物质科学国家实验室教授、入选国家首批“青年__”，另外7名主力成员中，6名来自中国科大少年班学院。
创造会思考的“材料大脑”
“材料基因创新研究平台”到底是什么？简单一句话，就是一个会思考的材料大脑。
打开“材料基因大数据库”，是一个设计简洁却内容丰富的页面。在首页介绍中，有这样一段话：“项目组用多年来在科学计算、材料表征、大数据挖掘与清洗工作中所获得的近千万功能分子、晶体和器件的材料特征数据为基础，构造完成了实用的材料基因大数据库，集成了大量的科学计算和材料设计工具，打造了一个材料设计性能数据库和信息平台系统。”
江俊介绍，“我们通过计算机＋人工智能的方法，建立材料信息的大数据库、实现材料数据的信息化处理，并通过计算机实现检索算法。更重要的是，我们利用数据挖掘技术对大数据进行分析，寻找海量材料信息数据中隐藏的规律，建立预测模型，从而可以针对需求给出智能的推荐或建议方案。”
目前，团队已为多家科研机构和公司提供材料基因检索和定制服务。比如，有家公司需要研发一种极端条件下的记忆金属特殊材料，团队给出实验范围、结构、温度、压力等数据建议，大大缩减了对方实验所需的空间、时间和金钱，为这家公司节省了4300余万元研发费用；另一家公司5年里在研发“纳米银粉”材料时屡遭波折，采纳该团队提出的建议后，短短两周就成功研发出产品。
新材料作为目前世界上极有前景的朝阳产业之一，是影响经济发展和国家安全的关键技术。美国早在2011年就启动了第一轮“材料基因组计划”，并于2014年启动了第二轮，希望解决日益重要的“新材料”问题。目前国内也有为数不多的高校和科研院所开启了类似的项目。中国科大的项目又有什么不同呢？
“研究目标是一致的”，江俊介绍说，“我们的特点在于以理论为先导，建立基础数据库和方法，协同多个学科的工具来解决实际问题，这也是中国科大交叉创新研究的特色”。
师徒联手促进科研成果转化
为什么要做这个项目？
人类社会的发展和材料的发展密切相关，从石器时代一路走到信息时代，材料科学的作用不容小觑。然而，传统的材料科学研究，最大的痛点仍然是材料科学的“试错”研发模式：在面临一种材料的研发需求的时候，科研人员必须反复进行试验，以找到所需要的材料，而这个过程使得开发周期变长，成本居高不下。
江俊列举了爱迪生发明白炽灯的例子：爱迪生做了1500多次实验才找到适合做灯丝的钨丝材料，而在此之前他试了金属丝、植物丝，用了3年多时间。
“无论在科学界还是企业界，都面临材料试错的问题”，江俊说，“试错模式在爱迪生的时代适用于小作坊工业，到当今这个高速发展的大工业化时代，试错就要付出巨大的时间成本和金钱代价，我们的工作就是要将试错的过程缩短”。
早在2006年，还在瑞典皇家工学院攻读博士学位的江俊，师从罗毅教授。罗教授的夫人长期在工业界工作，她对学术界的科研产出有不同的理解：“学术界很多高层次的科研文章在实际应用方面用处不大，一方面前沿的科研成果与社会和市场有距离，另一方面适应现实的科研成果无法直接呈现给市场。”这让罗教授深受触动，“大量的科研数据和论文，如果不进行系统性的总结，是很难转化成实用成果的”。
罗毅的思考影响了弟子江俊，从那时起，师徒两人就开始酝酿“如何将高大上的科学研究成果与接地气的实际应用联系起来”。2011年，江俊入选首批“青年__”进入中国科大工作，与作为国家首批“__”入选者的恩师罗毅在中国科大聚合，再次展开合作。
随后，江俊主动担任了中国科大少年班2012级的本科生班主任。少年班注重交叉学科培养，在汇聚少年班各学科“极客”人才后，“创造会思考的材料大脑”的创新故事正式拉开了序幕。
创新和团队的力量超乎想象
在一次少年班的班会上，江俊提出了自己的初步想法，建立“才酷（材库）极客中心”，没有犹豫，霍姚远、冯超、肖恒宇立刻报名。学数学的霍姚远，是个计算机极客，因为相同的兴趣，他结识了被他称为“计算高手”的李任之学长。
合作由此展开。有一次，一个关于机器学习算法方面的问题，江俊不是很明白，于是，他找来李任之和霍姚远，让他俩对这个问题进行攻关。一周后，已将知识点学透彻的两人主动来找江俊。“他们给我讲了1个小时的课，让我脑洞大开”，江俊感慨，“年轻人对于新知识的汲取和延伸能力是无限的，我们这个项目得益于这些年轻的同学，他们具有超越学科极限的热情和想象力，团队的力量有时候强大得超乎你的想象。”
团队不断壮大，学计算机的李博杰、学化学的冯超、学物理的肖恒宇和徐弈、学信息科学的黄远钧，陆续加入了这个团队。“少年班的学生可以自由选择不同的专业，所以一个班级里会有很多学不同专业的学生，其实就是一个大的学科交叉实验场”。正是由于这种学科交叉的背景优势，项目顺利推进。
分工明确，组织有序。如今已在中国科大化学与材料科学学院读研的李任之，作为团队领队和产品经理，负责项目的主要策划和技术架构，并承担材料描述因子的提取与数字化研究；保送到微尺度物质科学国家实验室读研究生的3位同班同学肖恒宇、霍姚远和冯超，分别负责量子化学计算与材料仿真设计、数据库的开发与网络服务和材料大数据的机器学习研发；大二学生徐弈负责前端部分的开发，黄远钧负责团队运营及推广；远在北京、作为中国科大—微软亚洲研究院联合培养研究生的李博杰，依旧参与团队网络平台与数据服务项目。
在项目推进过程中，难题不断出现。有一次，在实现搜索引擎功能时，反复实验的代码都不成功，霍姚远熬了几个晚上，硬是将代码写了出来。而在李任之那里，最大的困难是硬件服务器的更新速度跟不上层出不穷的新想法。“不是没有困难，是他们的极客精神，把困难变成了超越极限的有趣挑战”，江俊说，“在这群年轻的学生身上，有着融入中国科大人骨髓的创新血液”。
“极客”变“创客”
原本没有创业计划的材料基因研究团队，在学校的鼓励下，开始着手成果转化，并与主动找上门的投资公司接洽。对于项目未来的发展和创业前景，他们充满信心。然而，在项目商业化的过程中，这群专注于研发的极客也发现了团队的短板，这一点在比赛中已经初现端倪。
在今年的“互联网＋大学生创新创业大赛”中，团队不负众望，获得了安徽省冠军。然而在全国赛中，团队屈居银奖。“最终未能角逐全国赛金奖的很大一部分原因是商业计划书的不完善”，江俊说，“在比赛和前期的准备过程中，学校给了我们很大的支持，也帮助我们努力找差距。近期，项目准备进驻中国科大先进技术研究院，我们想通过专业的项目孵化平台弥补商业化上的短板。”
为此，中国科大团委分管创新创业工作的负责人给出了自己的思考：创新创业的基础是创新，目的是创业。中国科大的传统和优势是注重原始创新，并且有着一批以江俊师生团队为代表的、充满激情与活力的技术团队。但核心技术只是第一步，以创新创业人才培养为出发点，用创新、开放、共享的方式去探索，帮助和服务实验室跨越产业化的鸿沟，并引导产业反哺原始创新，形成创新创业良性发展闭环。（通讯员 刘爱华 王磊）
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