原标题:分子层面的筛选革命,用AI“封装”未来


当AI的“大脑”不再满足于处理二进制世界的信息,而是通过微胶囊这一“细胞级”载体,开始精准操控原子与分子的排列与释放时,材料科学便不再是实验室里缓慢演化的“编年史”,而成为一部可以被并行计算、快速迭代的“创新日志”。


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作为国内率先落地AI+微胶囊材料融合创新的企业家,智微新材联合创始人/COO 张君孝博士在第六届覃塘区全面对接融入粤港澳大湾区建设暨产业发展招商大会上,为我们讲解了AI如何重塑材料科学的底层逻辑。


(访谈视频)



张君孝广州智微新材科技有限公司联合创始人/COO;荷兰Radboud university medical center医学博士,中山大学医学硕士,河北医科大学医学学士,负责公司整体运营。医疗器械企业管理者代表、临床遗传咨询师、AMAC基金从业资格、SAC证券从业资格、知识产权运营人才,纳米材料领域专家生物智能材料专家,长期致力于功能性绿色健康材料的应用研究,发表SCI论文14篇,出版英文书籍(主编一个章节)一部,参加国际会议口头及海报报告5次,授权发明专利1项。曾担任序科码常务副总经理,研究院副院长,具有丰富的企业运营经验。


智微新材成立于2019年,源自于香港科技大学科研团,在广州设有研发运营总部、香港设有创新实验室、上海设有应用创新中心。公司核心技术团队拥有20年系统深入进行基础材料科学研究和创新应用研究经验,聚焦胶粘剂领域,以微胶囊技术为核心引导产业升级及实现进口替代,致力于成为国际一流的多功能微胶囊技术创新企业。公司由知名投资基金、顶级高校及国资共同成立,拥有广东省先进材料及可靠性工程技术研究中心检测实验室等高标准研发检测配套资源。


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告别 “慢科学”


长久以来,材料科学始终被贴上 “慢科学” 的标签,从分子设计、实验制备到性能表征,全程只能依靠研发人员凭经验反复试错,一款定制化产品从需求对接走到量产交付,往往要耗费数年时间。智微新材引入AI体系后,新品仅用6-8个月就实现公斤级交付,研发成本也大幅下降。AI为何能带来如此颠覆性的效率飞跃?


邓璐:

AI的引入将研发周期从过去的年到月,月到日,过去的成本可能被降到了一半甚至以上,您觉得这样的改变是对材料科学创新效率的改变?还是说整个材料科学在底层逻辑上已经发生了质变?

张君孝


材料科学向来是一门慢科学,传统研发完全依托研发人员积累的经验推进。而AI落地应用后,我们的研发从经验科学转化为数据科学,依托模拟运算,AI能在数百万种分子里筛选适配原料,把上百万个参数维度精简至几个维度。

第二,研发逻辑从过去的线性驱动转为并行驱动。以往只要调整一项实验条件,就要完整完成一轮实验,耗时漫长;引入AI后,系统可提前对上百套实验方案预判筛选,100套方案中可以直接判断出90套无效方案,只留下10套开展实操,以并行处理的方式大幅提升研发效率。

第三,AI在人力资源上也做了很大的节省。过去我们的研发层级多,从首席科学家、CTO,再到各研发组长,最后交由实验员落地操作;如今公司重构了整套研发组织架构,打造由首席科学家、CTO与多名资深博士、博士后共同组成的“智慧大脑”,搭配AI生成完整实验解决方案,方案敲定后直接交给一线实验员验证,省去了只负责信息上传下达的中间岗位。



2

突破产业化鸿沟


微胶囊是尺寸从几微米到上百微米的微型容器,内部封装特定“芯材”,由精密壳层隔离,在特定温度、压力等条件触发下释放芯材完成预设功能,被誉为“工业之米”。



微胶囊广泛应用农药、医药中间体、涂料胶粘剂、汽车电子、食品日化等领域,全球市场规模持续走高,但放大量产是全行业共性难题。实验室烧杯内几克、几十克样品极易做到完美稳定;规模化吨级反应釜中,釜体上下游温差、pH值、流体流速不均,直接导致批次性能参差不齐,大量科研成果困于实验室,无法规模化交付客户。针对这一行业痛点,智微新材基于AI驱动的微纳界面精筑技术,打通了产业化堵点。




邓璐:

您遇到过最大的挑战是什么?您觉得把创新的成果进行转化的根本节点是在哪里?

张君孝


从实验室走向工业化生产,最大的鸿沟就在于量产放大难题。在实验室里,制备几克、几十克高品质样品并不困难,但客户需要的是吨级大批量交付,同时对每一批次产品的稳定性都有着极高标准,这也是行业内最难突破的痛点。

为此我们搭建了由AI驱动、全球领先的技术平台:

一是MST分子与封装设计平台,从底层完成分子结构设计,降低成品受温度、酸碱度等外界环境波动的影响;

二是FFCP流场受控聚合智造平台,针对反应釜做专项优化,让釜体内上游、中段、下游各处的温度、pH值保持统一稳定。依托两套平台协同发力,我们顺利实现了产品从实验室几克小样到工业化吨级量产的稳定转化。



3

聚焦覃塘,面向东盟


微胶囊技术应用极其广泛,横跨多个产业,张君孝认为,覃塘区具有众多新材料、涂料、农药、医药中间体等领域的企业,与智微新材的技术赛道高度契合,未来合作空间巨大。


邓璐:

基于我们的微胶囊的核心技术,您觉得能够跟覃塘当地的产业集群来产生什么样的一些合作与协同?

张君孝


首先短期内就能落地合作的是园区内涂料、胶粘剂企业,我们现有成熟的功能性微胶囊产品可直接配套,从供应链层面达成深度协同,赋能涂料与胶黏剂升级性能、拓宽应用场景。

其次是农药产业,微胶囊可实现药剂精准缓释;未包覆的农药喷洒后易受风雨冲刷快速失效,经微胶囊包裹后能够长效释放,既能减少药剂用量、降低生产成本,也能减轻农业面源污染。

第三,双方可在医药中间体领域开展长期合作,不少医药中间体活性强、性质不稳定,依靠微胶囊包覆可实现物料稳定储存,同时依托缓释、靶向递送核心能力,助力生物医药合成研发。

若后续将规模化生产基地布局覃塘,量产成品可借助平陆运河直达出海通道销往东盟,大幅压缩物流运输成本。



最后,面对覃塘产业发展,张君孝博士送上期许:期待覃塘抢抓平陆运河通航机遇,搭上AI产业变革的发展快车,从产业成本洼地转型升级为面向大湾区、辐射东盟的战略中枢。





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来源:璐演微信公众号

编辑:黄芳芳

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