人工智能正以革命性力量引领材料研发模式从“经验试错”向“数据智能驱动”跃迁，AI+新材料已成为大势所趋、战略所指、业界所向、发展所需。北京、上海、深圳作为国际科技创新中心的核心城市，在创新资源聚集、智能算力布局、成果转化生态上具备坚实基础，三地在不同定位、不同路径下，在“AI+新材料”领域率先布局，迎来新较量。

一、拥抱产业变革，聚焦试点示范，需求匹配先行，上海在AI+新材料领域抢占先机

上海一直承担着科技创新策源与高端产业引领功能，是我国产业变革战略的引领者。作为全球第五大经济城市，上海在多个高端产业领域构筑了完整产业链，以集成电路为例，依托长三角协同，以上海为圆心，200公里半径内覆盖苏州芯片封测、宁波新材料、合肥显示面板等产业集群，形成全球罕见的“4小时产业生态圈”，为新材料企业提供了近距离的市场入口和验证平台。具备人工智能赋能材料科学的产业基础，在人工智能领域，上海产业规模已超4000亿元，相关企业已超10000家，从业人员近30万人，占全国1/3，加快打造世界级高端产业集群；在新材料领域，长三角地区建立了全国最多的新材料产业基地，上海在2024年新材料产业城市竞争力¹中排名第二，设立了11家新材料中试基地，基础配套比较完善。

“AI+新材料”，既是上海强化材料产业基础支撑能力、筑牢产业链自主可控根基的战略支点，也是借助长三角协同效应，延长新材料产业链，构成未来经济增长新动力的重要抓手。在推进AI+新材料产业融合上，以“场景应用”为主线，重点依托材料与应用领域企业，聚焦AI在新材料“研试产用”全链条场景中的应用及数据需求，围绕产品更新迭代，推进“人工智能技术一条龙”示范项目，形成针对行业需求的试点示范解决方案。

率先布局，突出规模化应用导向。2024年11月，上海市经济和信息化局牵头出台《上海市加快培育材料智能引擎发展专项方案（2025—2027年）》《上海市促进新材料产业高质量发展实施方案（2025—2027年）》，把建设材料智能引擎作为上海新材料在新时代新征程的主攻方向之一，聚焦高分子、合金、陶瓷、复合材料4类关键材料，紧扣材料数据供应链的基础设施、数据库、交互平台、产品设计、材料应用“5环节”，服务新材料研发和产品提质降本2大需求，打通“研发-数据-生产”全链条，通过推进示范项目和示范场景建设，把技术放到真实业务流程中检验效果、加快迭代，推动AI+新材料从试点走向可复制的解决方案。

协同破局，夯实产业融合的算力与语料底座。在政策层面，上海市发放6亿元算力券、3亿元模型券、1亿元语料券，更新迭代算力调度平台，接入上海本地及市外各类空闲算力资源，实现跨市域、跨资源池、跨厂商的异构算力资源交易和调度，直接降低企业在AI研发和数据治理上的成本。在生态层面，上海构建多层次的语料供给体系（人工智能和大模型的“燃料”，是经过精心筛选、清洗和标注的高质量训练数据，包括文字、图片、声音等多种形态），加速推动模型迭代，推动成立国资背景的库帕思公司，建立全国首个语料运营公共服务统一门户，通过点对点服务模式、定制化解决方案和普惠开源模式，解决材料领域长期存在的“数据散、标注难、产权模糊”痛点，目前已积累18TB材料科学语料和50TB材料工业语料。

通过“高校突破技术+企业落地应用”形成AI+新材料融合生态。上海高校及研究机构在“AI+材料”研究领域开展技术突破，为产业融合提供“源头活水”，企业以降本提速为目标，激发对新材料产品的创新热情，开放应用场景推动行业加快融合应用。如华东理工大学构建起包含260万条高分子结构性能数据、140万条化学反应数据的百万级数据库，打造AI plus Polymers平台，已服务航天一院703所、上海华谊树脂等68家企业与科研单位，联合库贝化学3周破解电机定子树脂难题，转化为系列产品推向市场，已产生销售收入；上海交大AI工业自控系统ManuDrive，凭借时间维度AI生成式算法，攻克微生物生长动态调控难题，在川宁生物抗生素发酵等工业场景实现落地应用；硅酸盐所大模型Matmind将5G/6G关键材料研发周期从10年缩短至1年，开发的超低介电常数的高性能硅酸盐基毫米波介质材料已实现量产；宝钢股份应用华为盘古大模型等AI技术，高炉炉热预测模型温度±10℃命中率达到91%，将轧制压力预测准确率从78%提升到83%。

二、高举前沿理念，聚焦研发创新，技术模型先行，北京在AI+新材料领域主动出击

北京着力打造我国自主创新的重要源头和原始创新的主要策源地，是“AI for Science”的先发地，早在2021年，北京超前布局成立首个专注AI for Science领域的新型研发机构——北京科学智能研究院，已产出全球首个覆盖90多种元素的大原子模型DPA、全球首个覆盖“读文献—做计算—做实验—多学科协同”的AI科研平台——玻尔科研空间站。北京具备人工智能赋能材料科学的先发优势与人才基础，在人工智能领域，北京以402.59的AI指数位列全球第一，共备案模型209个，占全国总数的28%，成为全球AI科研的核心策源地；在新材料领域，聚集两院院士130余人，优势团队占全国1/3。

“AI+新材料”，既是北京承担原始创新责任，引领技术风口的典型领域，也是在制造产能外迁背景下，重构生产关系，以服务业闯出一条新材料领域新质生产力的突围之路。在推进AI+新材料产业融合方面，以“创新策源”为主线，聚焦新材料领域的技术模型开发和研发范式变革，重点依托高校和研发机构的科研资源，通过开发新一代物质科学大原子模型、垂类模型与软件系统，推动新材料研发从传统实验试错向AI辅助设计转变，形成一批国际领先的创新成果。

理论创新，聚焦材料科学释放明确支持信号。北京在2025年开年将“AI+新材料”列为重点工作方向，并由市科委、中关村管委会牵头出台《北京市加快推动“人工智能+新材料”创新发展行动计划（2025—2027年）》《北京市加快人工智能赋能科学研究高质量发展行动计划（2025—2027年）》，提出瞄准“人工智能+新材料”发展前沿，以融合理论创新带动基础研究、关键核心技术攻关，加速新技术、新产品的涌现，从融合创新源头攻关、新材料数据设施构筑、智能实验室建设、新业态培育和创新生态提升等角度，研发基于科学原理与数据融合的新材料人工智能大模型，开发新材料智能研发垂类模型与软件系统，加快材料科学理论突破和前沿新材料发现。

数据为先，紧抓战略部署加快建设服务门户。北京积极落实工业和信息化部、财政部、国家数据局联合印发的《新材料大数据中心总体建设方案》，建设的新材料大数据中心主平台已于2025年5月6日正式上线，为北京数据驱动新材料智能化创新发展奠定了坚实基础。此外，北京鼓励高校院所、创新主体牵头建立新材料领域可信数据空间，引导材料数据可信流通交易，目前由钢研集团发起成立的北京新材道InterMat入选国家数据局2025年可信数据空间试点，成为新材料领域唯一标杆，探索数据资源规模化流通利用新模式新路径。

新材料CRO，紧抓“智服”，寻找新材料产业第二春。北京在新材料“服务强制造弱”的基础上，更加重视发展服务业态。北京鼓励支持建设软硬一体、干湿闭环的智能实验室，全力打造智能化、自动化的研发环境，极大地提升了新材料研发的效率和质量，为“新材料研发外包服务”业态的萌芽奠定了基础。如戴纳科技建设的全自动“黑灯实验室”中，智能机械臂可24小时不间断执行样品制备、性能测试、数据采集等任务，AI系统实时分析结果并优化下一轮实验参数。相比传统实验室，黑灯实验室效率最高可提升480倍，能耗降低50%，实验面积减少85%，并已为联合利华、万华化学、北京化工大学、中石化石科院、中石油上海研究院、百济神州等知名企业和研究机构提供黑灯实验室设计施工服务；深云智合建设的DeepChem智能合成平台，是业内领先，具有干湿闭环实验功能且能提供材料研发代工服务的一体化平台，支撑中石化石油化工科学研究院舒兴田院士团队，在石油化工领域开展AI结合高精度计算模拟，从配方工艺层面迭代改进产品综合性能，降低试验成本与时间，探索开发出3种新型催化剂材料，支撑了60万吨/年环己酮肟和10万吨/年环氧丙烷制备工业成套技术的不断完善提升。

三、探路“ALL in AI”，聚焦产业生态，以应用反哺技术，深圳在AI+新材料领域差异化布局

深圳被誉为中国“硅谷”，也是我国先进制造业的重要聚集地，2025年深圳规上工业总产值、工业增加值连续4年保持全国城市“双第一”，形成了以华为、腾讯、比亚迪、大疆为代表的科技“四大龙头”；涌现出人形机器人“十三太保”、3D打印“四大天王”。深圳人工智能+新材料的产业生态扎实，在人工智能领域，深圳全力全速打造人工智能先锋城市，全场景拥抱人工智能，以光明区、龙岗区为先发喊出“ALL in AI”口号，是全球唯一能够将智能设备制造、软硬件研发、供应链整合等多项服务聚合聚集的城市；在新材料领域，聚集规上企业约3000家，拥有上市公司约40家、近20家单项冠军企业、近100家国家级专精特新“小巨人”等一批优质企业，应用场景广阔。

“AI+新材料”，既是深圳促进优势制造业产业集群提质增效，筑牢高端制造业战略地位的重要支撑，也是树立人工智能应用标杆，吸引全球企业扎根成长的重要场景。在推进AI+新材料产业融合上，以“产业共生”为主线，依托强大的制造业生产体系，以“AI科学家+智能机器人”模式，推动新材料产线整体向智能驱动跃迁。同时，以应用反哺技术，以场景赋能原始创新，依托深港科创优势，打造国际级AI+材料创新策源地。

标准领航，率先推动融合标准立项。深圳持续实施新产业标准体系领航、标准国际化跃升等工程，以标准化支撑产业发展，推动人工智能技术在新材料领域的深度应用，抢占AI+新材料赛道。2026年1月由深圳市新材料行业协会牵头，中国电子云等27家企业及科研机构共同起草的团体标准《面向新材料领域的人工智能数据治理指南》（标准编号：T/SZMMA 07-2025）发布实施，为国内首个新材料领域AI数据治理标准解决行业数据治理痛点，为产业智能化转型提供规范化指引。

场景开放，从“给政策”到“给机会”迭代升级。深圳市除了出台《深圳市“人工智能+”先进制造业行动计划（2026—2027年）》《深圳市加快打造人工智能先锋城市行动计划（2025—2026年）》等系列文件，通过“模型券”、行业应用示范标杆等项目打造，推动人工智能与新材料产业融合。同时，广东省统筹建立“人工智能+制造业”产品和服务场景的培育和对接全流程工作机制，分行业分领域征集发布场景需求“能力清单”和产品服务“供给清单”，并组织专业力量开展咨询诊断和“建档立卡”服务，摸清企业在研发、生产、销售、服务、管理等环节的痛点堵点，分行业梳理人工智能应用场景与实施路径，推动编制数智化改造指南，为企业部署工业模型和智能体提供科学参考。

做强生态，推进AI+机器人+新材料一体化发展。深圳推进AI+新材料并不盲目追求建设通用大模型，而是将新材料产业作为制造业的重要支撑部分，依托新一代信息通信、新能源汽车等万亿级制造业，海量真实工业应用场景和丰富数据基础，复用头部科技企业及高校院所的底层大模型、具身智能软硬件支撑，联动机器人产业，打造AI+机器人+新材料的一体化解决方案。如中国科学院深圳先进技术研究院材料人工智能研究中心，依托鹏城实验室底层大模型与本地机器人产业集群，打造了名为MARS的“多AI-多机器人”协同智能体系统，构建了“AI大模型+具身智能机器人+新材料中试”的全链路一体化解决方案，将微胶囊研发时间从4个月压缩至4小时。

四、三地先行落子，区域竞合实现互补共赢

尽管北京、上海、深圳在AI+新材料发展上各有侧重，北京聚焦AI+新材料基础研究和模型开发，深圳聚焦AI在新材料制造场景中的应用，上海则兼顾技术研发与产业应用、实现全面布局，但三地已呈现出显著的协同发展态势。在AI+新材料产业发展初期三地通过差异化定位形成优势互补、互利共赢的良好产业生态。当前，AI+新材料产业发展仍离不开政策引导、数据支撑与场景应用迭代的多维协同。未来，随着人工智能、具身智能等技术持续升级和新材料市场需求不断更新，京沪深三地将继续发挥标杆示范作用，协同推动从基础研发、中试验证到规模化应用的全链条创新，合力打造具有全球竞争力的AI+新材料产业高地，为我国新材料产业高质量发展提供坚实支撑。

脚 注：

¹ 中国经济信息社上海总部行业洞察产业数据服务平台（以下简称“中经社行业洞察系统”）2月11日发布2024年新材料产业城市竞争力年度TOP50排行榜，根据产业规模、优质企业、创新能力、融资能力、产业效益和成长能力六大核心维度、超过60个指标，对产业链的各个节点进行综合评估。前五名分别是苏州市、上海市、深圳市、北京市、无锡市

作者介绍

吕紫薇

中级经济师、咨询工程师（投资）

长期专注研究新材料、新能源、人口等领域，深度参与北京市、区多项重点产业研究咨询工作，曾获得北京市优秀咨询成果奖。

编辑：张　华 

审核：刘　敏