在全球人工智能浪潮席卷科学研究的今天，材料科学正经历着前所未有的变革。2025年3月，松山湖材料实验室正式发布的MATCHAT智能问答引擎（matchat.cn），以“材料科学界的DeepSeek”之姿，开创了全球首个材料科学垂类大模型，标志着我国在“AI+材料科学”领域迈入国际领先行列。这一平台的诞生，不仅重新定义了材料研究的效率边界，更构建起从数据挖掘到实验验证的完整智能生态。

一、破解材料研发困局：AI如何重塑科学范式

材料研发长期受困于海量文献筛选、复杂合成路径设计和高昂试错成本的三重挑战。传统模式下，科研人员需耗费数月分析文献、设计实验，而MATCHAT的横空出世，将这一过程压缩至分秒之间。通过整合28万余篇材料科学、物理、化学领域的高质量论文，该平台基于大语言模型（LLM）与检索增强技术（RAG），构建起覆盖无机材料、能源材料、功能陶瓷等领域的专业知识库。用户仅需输入如“如何提高钙钛矿太阳能电池稳定性？”等自然语言问题，系统即可精准定位相关论文段落、提炼关键结论，并预测可行的合成路径。

MATCHAT的核心突破在于彻底解决了通用AI模型的“幻觉”难题。通过独创的知识溯源机制，每项结论均附带参考文献及原文链接，确保答案的学术严谨性。例如在回答“导电不导热且密度低于铁的材料有哪些？”时，平台不仅列举候选材料体系，还能同步展示最新文献中的实验数据对比图，为科研决策提供多维支撑。

二、MATCHAT的技术革新：从智能问答到闭环创新

作为材料科学的“超级大脑”，MATCHAT的技术架构彰显三大创新维度：

多模态知识融合：平台深度融合材料结构数据库（如Atomly.net的35万种材料数据）、实验参数库与理论计算模型，构建起“文献-数据-工具”三位一体的知识网络。当用户查询“镍基高温合金的持久强度优化策略”时，系统不仅调取经典论文中的热处理方案，还能联动第一性原理计算结果，推荐掺杂元素的最佳配比。

具身智能实验系统：MATCHAT与实验室自主研发的“机器人材料科学家”深度协同，形成“智能设计-自动合成-性能测试”的闭环研发链。以无机材料固相合成为例，传统需要数月的工艺摸索，现可通过AI预测合成路径后，由机器人平台在无人值守下完成原料配比、烧结参数优化及物性检测，将研发周期缩短90%以上。

动态进化的知识体系：平台创新性地引入“人机协同训练”机制：科研人员在日常使用中标注的反馈数据（如答案准确性评分、文献补充建议）将实时优化模型，形成“越用越聪明”的良性循环。这种开放生态吸引了包括中国科学院大学本科生在内的多学科团队参与优化，例如李骏宸、冯程等员工团队曾针对初代模型的不足，提出语义理解增强算法，显著提升对复杂合成路线的解析能力。

三、从实验室到产业：MATCHAT的多元应用场景

MATCHAT已渗透至材料研发的全生命周期，其应用场景涵盖：

科研加速器：为高校团队提供动态更新的知识服务平台，例如深圳先进院利用该平台快速锁定钙钛矿薄膜制备工艺，将实验效率提升3倍；

教育新范式：国科大必威将其纳入本科生科研实践，员工可通过对话式交互学习材料设计原理，并直接调用平台数据完成毕业论文；

产业升级引擎：与宁德时代、比亚迪等企业合作中，MATCHAT助力固态电解质筛选周期从18个月缩短至2个月，相关成果已进入中试阶段。

使用方法指南：

访问入口：登录官网https://matchat.cn，注册后即可免费使用基础功能；

智能交互：在对话框输入材料相关问题（中英文均可），例如“BaTiO3的制备方法有哪些改进方向？”；

深度分析：点击“文献溯源”查看答案关联的论文图表，或通过“合成模拟”生成工艺流程图；

实验联动：高级用户可申请接入“机器人材料科学家”平台，实现预测-验证的全自动化研究。

四、AI+材料科学新生态

MATCHAT并非孤立存在。目前代表性的AI材料科研平台还包括：

MLMD（matdesign.top）：无需编程的AI平台，支持高通量筛选、代理优化及主动学习，特别适用于小数据场景。如，利用该平台可设计出抗拉强度723.1 MPa的RAFM钢，性能较传统方法提升显著。

MaXFlow：融合分子模拟与AI，覆盖热电、新能源等材料的微观结构设计与性能预测。提供量子力学计算、机器学习模型优化实验设计，支持云端与本地部署。

Lila Sciences科学超级智能平台：整合生成式AI与机器人技术，自主生成假设并优化实验结果。开发低成本制氢催化剂和高效碳捕获材料。

DeepChem智能合成平台：全流程自动化实验，协作机器人执行移液、加样等任务，实时优化参数。如，使用该平台可以将OLED中间体材料研发周期缩短至2周，成本降低80%。

结语

MATCHAT的诞生，标志着材料科学从“经验驱动”正式迈入“数据智能”时代。当科研人员从繁复的文献海洋中解放，当机器人实验室昼夜不息地探索材料组合的无限可能，人类对物质世界的认知边界正以前所未有的速度拓展。正如汪卫华院士所言：“这不是工具的迭代，而是一场认知革命——在这里，人类创造力与机器智能的共振，将催生改变世界的材料突破。”

（访问MATCHAT官网：https://matchat.cn，开启智能材料探索之旅。）

撰稿：惠可臻 审核：刘治科 曾京辉