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新材料是我國當前和未來一段時間內(nèi)重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),是構(gòu)建現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系、推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關鍵基礎,也是高技術競爭的關鍵領域。隨著新一代信息技術的蓬勃興起,以人工智能、大數(shù)據(jù)驅(qū)動的新材料研發(fā)應用第四范式正有力推動新材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,新材料大數(shù)據(jù)中心的建設迫在眉睫。近日,工業(yè)和信息化部、財政部、國家數(shù)據(jù)局聯(lián)合印發(fā)《新材料大數(shù)據(jù)中心總體建設方案》(以下簡稱《建設方案》),提出建設總體要求、功能定位、重點任務,為新材料大數(shù)據(jù)中心建設指明了方向。
一、建設化工新材料大數(shù)據(jù)中心具有重要戰(zhàn)略意義
作為新材料產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,化工新材料領域發(fā)展?jié)摿薮?,代表著化工行業(yè)未來的發(fā)展方向。建設化工新材料大數(shù)據(jù)中心,是貫徹落實習近平總書記關于扎實推動科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合的有力舉措,是全面落實全國新型工業(yè)化推進大會部署的具體行動,對于我國化工新材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。
一是我國高端新材料研發(fā)與應用的必然需求。新材料大數(shù)據(jù)中心是新材料研發(fā)和應用的戰(zhàn)略性基礎設施,將為理論創(chuàng)新和新材料研發(fā)提供優(yōu)質(zhì)高效的數(shù)據(jù)基礎支撐,推動新材料研發(fā)成本和周期大幅縮減。二是化工新材料領域顛覆性創(chuàng)新的必然需求。大數(shù)據(jù)和人工智能驅(qū)動將徹底改變新材料研發(fā)、應用模式,從根源上解決數(shù)據(jù)資源獨立分散的關鍵問題,有力揭示新材料構(gòu)效關系,為高端新材料的定向設計、研發(fā)提供有力指導。三是材料技術產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必然需求。人工智能技術與材料高效計算設計和實驗將相互融合,互聯(lián)網(wǎng)和云技術將實現(xiàn)材料計算、實驗數(shù)據(jù)的快速積累共享,基于數(shù)據(jù)共享的產(chǎn)學研用合作平臺將進一步加快新材料產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
二、化工新材料大數(shù)據(jù)中心建設機遇挑戰(zhàn)并存
當前,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進,大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新一代信息技術迅猛發(fā)展,有力支撐了我國化工新材料產(chǎn)業(yè)的數(shù)智化轉(zhuǎn)型,全產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)數(shù)智化程度逐步提高,不斷催生新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)、新模式。與國際先進水平相比,我國起步相對較晚,在材料基因工程、數(shù)據(jù)共享、利用與更新等技術領域仍有較大差距,大數(shù)據(jù)中心建設仍面臨一系列挑戰(zhàn)。
一是數(shù)據(jù)資源整合體系有待健全。我國在材料研發(fā)、生產(chǎn)、應用等各個環(huán)節(jié)積累了大量數(shù)據(jù),但統(tǒng)一的數(shù)據(jù)體系架構(gòu)尚未建立,數(shù)據(jù)流通共享尚不暢通。二是數(shù)據(jù)標準規(guī)范有待完善。標準規(guī)范體系建設落后于數(shù)據(jù)資源的積累速率,材料與計算機交叉領域的數(shù)據(jù)標準尚未建立,無法兼顧數(shù)據(jù)庫差異性和交換靈活性。三是關鍵支撐技術有待突破。人工智能和數(shù)據(jù)挖掘等關鍵技術起步較晚,應用軟件和生態(tài)相對落后,難以滿足復雜多元異構(gòu)材料數(shù)據(jù)的分布存儲、集中共享與智能服務需求。四是管理運營機制有待完善。當前,數(shù)據(jù)的開放、服務機制尚未建立,數(shù)據(jù)庫平臺軟件的商業(yè)化運營模式仍需探索。五是全方位保障措施有待加強。當前,大數(shù)據(jù)中心建設的支持政策尚需健全,資金支持有待多元化,大數(shù)據(jù)應用創(chuàng)新人才缺乏,數(shù)據(jù)安全和知識產(chǎn)權(quán)保護制度需要高度關注。
三、牢牢把握方案實施的重點關鍵
(一)強化架構(gòu)體系構(gòu)建??茖W合理的架構(gòu)體系規(guī)劃是大數(shù)據(jù)中心高效、穩(wěn)定、安全、合規(guī)運行的重要保障?!督ㄔO方案》提出按照中心主平臺和數(shù)據(jù)資源節(jié)點架構(gòu)搭建新材料大數(shù)據(jù)中心架構(gòu)體系,為數(shù)據(jù)中心架構(gòu)體系規(guī)劃指明了方向。要聚焦化工新材料大數(shù)據(jù)應用需求,全面開展統(tǒng)一的基礎數(shù)據(jù)庫架構(gòu)和工業(yè)數(shù)據(jù)字典建設,加快形成與國際接軌的新材料領域基礎數(shù)據(jù)庫建設標準體系,規(guī)范數(shù)據(jù)采集、管理、服務等關鍵過程;建立多源異構(gòu)材料數(shù)據(jù)標準接口協(xié)議,支持公共屬性數(shù)據(jù)的查詢和工業(yè)軟件有償調(diào)用、交換。
(二)強化數(shù)據(jù)基礎設施建設及關鍵技術應用?!督ㄔO方案》提出建立具有權(quán)威性、可靠性、公益性和可持續(xù)發(fā)展的國家級材料數(shù)據(jù)基礎設施體系,可實現(xiàn)對數(shù)據(jù)集成、互聯(lián)互通、開放共享、智能檢索與大數(shù)據(jù)應用服務的關鍵技術支撐。要推動建立完善材料基因工程實驗示范基地、支撐高通量計算的數(shù)據(jù)中心,建設邏輯統(tǒng)一、物理分散的分布式材料數(shù)據(jù)資源節(jié)點,整合碎片化數(shù)據(jù)資源、破除專業(yè)或地域壁壘,加快形成規(guī)?;牟牧蠑?shù)據(jù)資源優(yōu)勢;推進以材料基因工程為代表的系列材料設計開發(fā),突破現(xiàn)有思路和方法的局限,大幅縮減新材料研發(fā)周期和成本。
(三)強化可持續(xù)運營機制建設。《建設方案》指出,新材料大數(shù)據(jù)中心主平臺采用公益性服務為主、大數(shù)據(jù)資源節(jié)點采用商業(yè)化運營為主的運營模式。針對化工新材料數(shù)據(jù)庫可持續(xù)發(fā)展的運行生態(tài)和服務定位,要以應用為牽引,建立產(chǎn)、學、研、用深度融合新機制,研究會員制度的數(shù)據(jù)共享模式,組建后期軟件運營服務團隊,持續(xù)開展數(shù)據(jù)庫升級維護。
(四)強化資源高效配置?!督ㄔO方案》詳細闡述了政策統(tǒng)籌、資金投入、人才儲備等保障措施。要積極開展化工新材料數(shù)據(jù)資源節(jié)點建設,設立新材料大數(shù)據(jù)中心建設專項資金。依托工程碩博士培養(yǎng)改革試點,持續(xù)強化材料大數(shù)據(jù)應用創(chuàng)新高端人才培養(yǎng),重點培養(yǎng)材料學與工程,數(shù)據(jù)學與大數(shù)據(jù)技術、人工智能等跨領域復合型人才。建立可持續(xù)發(fā)展的數(shù)據(jù)庫共享、數(shù)據(jù)安全和數(shù)據(jù)評價機制,切實提升數(shù)據(jù)管理能力,完善安全保障體系。推進關鍵技術專利布局,加強知識產(chǎn)權(quán)保護,健全知識產(chǎn)權(quán)制度,加速材料數(shù)據(jù)流通、共享與應用,更好賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
化工新材料大數(shù)據(jù)中心建設是一項長期性、持續(xù)性工作,需要持續(xù)對材料數(shù)據(jù)積累、維護和挖掘,支撐新材料領域理論研究與技術創(chuàng)新。下一步,中國石化將以服務國家戰(zhàn)略為導向,依托新材料大數(shù)據(jù)中心,加大大數(shù)據(jù)資源在化工新材料研發(fā)中的應用力度,持續(xù)加大資金、人才等資源保障,以數(shù)智賦能引領化工新材料技術產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。