从青铜期间到工业立异，新材料的发现和开荒一直是东说念主类历史的推能源。这些新材料匡助推动了科技卓越，塑造了文雅。

今天，咱们正处于一个新期间的起原，东说念主工智能（AI）似乎处于改造有用材料搜索的无缺位置。这似乎将透顶改造它们的斟酌、创造和测试步调。

在古代，东说念主类文雅尝试诳骗当然资源创造器具和东说念主工成品。公元前4千年中期的青铜期间是一个首要的里程碑。青铜，一种铜和锡的合金，导致了更坚固的器具和火器的发展，以及农业和建筑的卓越。

青铜经常被以为是东说念主类创造的第一种“新材料”。咱们遴荐不同的元素，创造出新的东西，比任何一种要素齐有更好的性能和私有的品性。公元前3500年傍边，玻璃在古代好意思索不达米亚的发明是另一个始创性的时刻。

快进到20世纪，塑料团员物、陶瓷和超导体的发现开辟了技能的新界限。陶瓷以其耐用性和耐热性而著名，成为从航空航天到电子等行业的主要材料。

超导体是一种不错零电阻导电的材料，仍是被用于磁悬浮列车、粒子加速器和医疗建立。

东说念主工智能投入战场

寻找有助于推动下一代打破性技能发展的新材料昔时是一个漫长而慷慨的流程。这是由于好多材料在原子和分子水平上的复杂性。传统的步调基本上是基于试错，需要有利的建立和资源。

材料发现中固有的不笃定性和风险使这一流程进一步复杂化和延伸。但是，东说念主工智能的卓越，包括东说念主工智能的一个子集 —— 机器学习，正入手改造统共形状，使更有用、更有针对性的步调成为可能。

在机器学习中，被称为算法的数学限定从数据中学习，在莫得东说念主为侵犯的情况下改良任务。

主要的回荡是一种基于“生成式”东说念主工智能系统的新步调，它不错创造新的本色。东说念主工智能系统现时不错在提供所需性能和截至要求的情况下平直坐褥新材料。

本月早些时候，微软的一个团队在《当然》杂志上发表了一篇论文，先容了一双用于假想无机材料（不以碳元素为基础的材料）的东说念主工智能器具。

这些器具在材料发现中推崇互补作用。它们被称为“MatterGen”和“MatterSim”。第一个体式创建新的候选材料，第二个体式对它们进行过滤和考证，以确保它们不错在本质寰球中使用。

不错通过MatterGen聚集的特如祈望属性包括特定的对称性，或机械，电子和磁性。

与主要依靠直观（以及正常而繁琐的实验）的传统步调不同，MatterGen不错在很短的时候内生成数千种具有特定所需特质的潜在材料。

这种以东说念主工智能为主导的步调加速了材料假想的启动阶段。它使斟酌东说念主员随机探索更正常的可能性，并专注于最有但愿的候选药物。

MatterSim应用严格的打算机分析来忖度这些拟议材料的默契性和可行性。这种忖度才略有助于从物理上可行的可能性中筛选出表面上的可能性。这确保了只须默契的材料智力在发现流程中前进。

盒子里的新器具

在这小数上，咱们可能思知说念，通过这个流程笃定的新材料是什么形状的？MatterSim主要缓和晶体，或者更真正地说，是具有特定原子陈设的私有晶体结构。

这些结构是量身定制的，以餍足精准的性能截至，使其适用于多样应用。这些包括高能电板、柔性电子居品、袒露器、太阳能电板板或先进的医疗植入物。

但是，微软这对强劲的二东说念主组并不是独逐个个追求这一概念的东说念主。Google DeepMind的材料探索图形聚集（Gnome）是另一个有望大幅加速发现流程的器具。

Gnome使用了一种受东说念主类大脑启发的东说念主工智能，称为深度学习。它忖度了新材料的默契性，大大镌汰了探索和发现阶段。

在2023年发表的一篇论文中，谷歌DeepMind的斟酌东说念主员阐发，他们的东说念主工智能模子不错识别220万种新的默契材料。其中约736个仍是通过实验兑现。

这比昔时的步调加多了十倍。这些材料，其中好多昔时不为东说念主类化学家所知，在清洁能源、电子等界限有潜在的应用。

即使谷歌的Gnome和微软的MatterGen齐是基于东说念主工智能的，但它们的步调不同，在某些方面提供了互补的步调。Gnome通过在现存结构上创建变体来忖度新材料的默契性，并专注于识别默契的晶体材料。

另一方面，MatterGen遴荐生成式东说念主工智能模子，左证特定的假想要求平直假想新材料。它通过改造元素、位置和周期晶格（三维重迭结构）来创建材料结构。

东说念主工智能驱动的材料发现的影响是广阔的。它们可能会在能源储存和环境可捏续性等界限带来创新。举例，最有出息的应用之一是开荒新电板。

跟着寰球向可再生能源过渡，对高效、捏久电板的需求仍是增长，并将不竭增长。东说念主工智能器具不错匡助斟酌东说念主员假想和识别随机复古更高能量密度、更快充电时候和更长的寿命的新材料。

除了储能，新材料还可用于假想新的医疗建立、植入物致使药物运输系统。这不错改善病东说念主的调整效用，股东医学调整。

在航空航天界限，轻质、耐用的材料不错升迁飞机和航天器的性能和安全性。同期，用于水净化、碳拿获和废料治理的新材料不错科罚难题的环境挑战。