
近年来
人工智能(AI)正以
前所未有的速度重塑各行各业
在高性能高分子新材料
这一关键领域
AI for Polymers科研新范式
及其系列AI成果
正推动我国材料研发
从传统的“经验试错”迈向
智能驱动的“精准设计”时代
瞄准国家在航空航天、先进装备等领域的新材料“卡脖子”难题,华东理工大学林嘉平团队在国家自然科学基金、科技部、上海市经信委和市科委等有关部门的持续大力支持下,自2013年起在国内率先开展基于AI的高分子材料研究。历经十余年攻关,团队建立了AI for Polymers新范式,并首创具有完全自主知识产权的“AI plus Polymers”智能研发平台(首版于2023年3月发布)。基于AI新范式创制的高性能树脂、高端导电胶等系列新材料已实现应用,有效解决了多个关键领域的实际需求。
从“经验试错”到“精准设计”
AI赋能高分子新材料创制与应用
AI plus Polymers智能研发平台包含国内最大的高分子结构与性能数据库及化学反应数据库。2024年1月升级的v2.0版本已涵盖260万条高分子数据及140万条化学反应数据,并具备高分子结构性能检索、AI性能预测和AI配方工艺优化等系列功能。自平台发布以来,已在航天单位10余家院所,以及上海塑料研究所、上海华谊树脂等全国60余家化工新材料企业使用,覆盖上千名研发人员,累计访问量116万次。
该平台以高分子专用AI技术,赋能航空航天、电子封装、化工新材料等上海及长三角重点产业,荣获2025年中国国际工业博览会“AI+新材料”应用示范案例,2024年、2025年连续入选上海先进材料领域十件大事。同时,研发团队也先后荣获“上海市工人先锋号”和“全国工人先锋号”。

▲ AI plus Polymers智能研发平台
基于AI新范式,一系列通过传统试错法很难获得的高性能新材料得以高效创制,并投入实际应用,有力支撑了国家重大需求。林嘉平团队设计研制的耐高温、高韧性、易加工聚硅炔酰亚胺(PSI)树脂,其综合性能显著优于传统聚酰亚胺,已成功应用于航空航天、先进装备的关键部件制造,实现从材料设计到批产应用的效能提升。AI赋能效应也正持续向高分子材料产业端拓展。例如,上海塑料研究所运用该平台的性能预测和结构设计功能,设计并研制了新型聚酰亚胺,其产品附加值实现了大幅提升,同时耐热、力学和加工性能均优于国外同类产品水平,在航空航天尤其是发动机壳体制造等方面具有重要应用。再例如,上海库贝化学公司应用该平台,加速环氧胶和聚硅氮烷树脂等产品开发,AI加速创制的绿色可回收环氧树脂以及某电机设备进口树脂的国产替代品,在短期内完成设计研制到产业化的突破。
这一创新范式不仅是AI与高分子科学的深度融合,更成为孕育复合型人才的沃土。平台建设过程中,近百名研究生与本科生系统整理、录入海量科研数据,在贯通材料学与信息学知识的同时,亲手构筑起我国高分子材料数字化研发的数据基石和模型底座。团队师生所构建的AI平台及取得的研究成果,先后斩获第十八届“挑战杯”黑科技“星系”级作品(全国特等奖)、第十九届“挑战杯”人工智能+专项赛全国一等奖、2025年中国国际大学生创新大赛全国铜奖。在构筑数据基石和模型底座中所培育的青年力量和交叉人才,正是AI赋能教育科研新时代下的生动实践。
“人工智能+”行动再冲锋
焕新平台AIPolym
开启“通专融合”新阶段
当前,为深入实施我国“人工智能+”重点行动,AI大模型正你追我赶、AI for Science正跨越发展,华理林嘉平团队再冲锋,于2026年1月发布AI plus Polymers v3.0平台及Chat AIPolym大模型,并启用首个AI+高分子的国际域名www.aipluspolymers.com。其中,AI plus Polymers v3.0研发平台面向高分子材料各场景的研发需求,实现了数据、模型和算法的全面焕新升级,在760万条专业数据、80余个AI模型及10余种高分子专用算法的加持下,以更智能的人机交互模式,完成高性能树脂、有机光电材料、复合材料等三大类材料的定制化智能设计。本次首发的Chat AIPolym是我国首个高分子领域“通专融合”大模型,通过自然语言、科学知识与专业模型的深度融合,支持多模态智能对话、多输出预测设计、材料设计准则推荐、专业知识生成等功能,推动高分子研发向全面智能化演进。

▲ AI plus Polymers v3.0平台及Chat AIPolym大模型
将AI新范式拓展至高分子结构材料、功能材料、生物医用材料等更广阔的领域,以AI全面赋能高分子材料设计研制及产业数字化,是以林嘉平团队为代表的科研人员的使命愿景。AI新范式正显著加速材料科学发现进程、驱动研发模式创新和效能提升,必将推动我国以更快速度、更低成本,向着实现高性能高分子材料的原始创新与智能制造稳步迈进。

▲ 林嘉平团队

▲ AI plus Polymers v3.0智能研发平台与我国首个高分子领域通专融合大模型Chat AIPolym正式对外发布,人民网、澎湃新闻等对该成果进行了报道

来源:材料学院
内容转载于华东理工大学
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