脱碳大潮下另一场竞争:AI材料研发
2021/02/07
2011年,当时的美国奥巴马政府提出了“材料基因组计划(Materials Genome Initiative)”。这一构想是,通过解读生物基因组(全部遗传信息)来发展生物技术和制药的方法,将其引入材料研发活动。
美国在5年内投入了500亿日元以上。中国也显示出存在感。日本则从2015年左右开始得到了政府的大力扶持。
这种方法之所以备受关注,是因为脱碳的门槛变高,需要新材料具有前所未有的性能。AI也变得越来越聪明,在围棋方面甚至战胜了人类。利用AI和数据来探索未知材料的时代已经来临。
转向以数据为导向的研究将带来巨大变化。最大的变化是研发速度的加快。新冠病毒疫苗就是一个很好的例子。只要有病毒的遗传物质信息,过去以年为单位的开发时间可以缩短到几个月。
就像一直准备马拉松比赛的运动员突然改成100米短跑一样,改变的跨度非常巨大。受到显著影响的是过去一直凭借化学和材料科学在“马拉松比赛”中获奖的日本。今后,不仅是依靠经验的工匠技艺,熟练使用AI的智慧也将受到考验。还需要培育AI开发和处理方面的人才。
在海外方面,谷歌等在AI领域具有优势的美国IT巨头及欧洲大型学术出版企业已开始收集材料的数据。
还有观点认为,即使被他们掌握了数据,“日本只要能在现实世界通过物质的合成技术发挥出力量就行”。果真如此吗?日本的国际竞争力已隐隐蒙上一层阴影。
据日本文部科学省科学技术和学术政策研究所统计,在备受全球瞩目的研究论文数量方面,1995~1997年(平均)日本在化学领域仅次于美国,排在世界第二,份额占到约1成。而到了2015~2017年,日本的份额降至4.9%,下滑到第6位。同一时期,中国的份额占到约4成,超过美国,跃居世界第一。
日本国立研究开发法人“物质材料研究机构”从2017年度开始完善研究环境,自动收集测量装置数据,以及利用AI收集论文数据等。目前已经取得成果,例如发现了世界上隔热性能最高的薄膜等。
2021年度起,该机构的做法将推广到日本全国的大学和研究机构。设想供2万名研究人员使用。该机构的综合型材料开发及信息基础部门的部长出村雅彦表示:“希望在日本国内收集到包括失败实验结果在内的大量数据,争取在世界上领先”。
在应对全球气候变暖方面,各国和地区都在竞相开发脱碳化技术,水面下也开始了名为“材料开发”的另一场竞争。
日本经济新闻(中文版:日经中文网)草盐拓郎、浅沼直树
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