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速度和精確性均超越人類AI僅用17天獨自創作41種新材料

《自然》2023 年11 月30 日發表了兩項重磅研究：最新由人工智能驅動的平臺GNoME（材料探索圖形網絡），已可以自行發現和合成新無機化合物，包括發現了超220 萬個穩定結構、17 天便獨自創作41種新材料，其速度和精確性均遠超人類。

“深度思維”團隊此次提出了一個計算模型，能夠通過大規模主動學習，提高材料發現的效率。這個程序使用現有的文獻訓練，生成多樣的潛在化合物候選結構，然后通過一系列學習不斷改進這些結構。GNoME 發現了超過220萬個穩定結構，將結構穩定預測的精確性提高到80%以上，在預測成分時，每100次試驗的精確度提高到33%。

在第二項研究中，加州大學伯克利分校團隊開發了一種自動實驗室（A-Lab）系統。這種ALab 根據現存科學文獻訓練，結合主動學習，可對擬定化合物創造最多5 個初始合成配方。隨后它可以用機器臂執行實驗，合成粉末形態的化合物。如果一個配方產量低于50%，A-Lab 會調整配方繼續實驗，在成功達到目標或窮盡所有可能配方后結束。經過17 天的連續實驗，A-Lab 進行了355次實驗，產生了58 個擬定化合物中的41 個（71%）。相比之下，人類研究員需要花費數月去猜測和實驗。

兩項研究所展示的對AI 的訓練，結合了計算力的飛速發展和現有文獻，其證明使用學習算法輔助發現和合成無機化合物有著極其廣闊的前景，未來的自主實驗室將能夠以最少的人力、最快的速度去發掘新材料。

（來源：科技日報）

世界首創技術為納米金屬材料拍出3D照片

2023年12月1日，《科學》雜志刊登了重慶大學科學家的重要成果：該校材料科學與工程學院教授、電子顯微鏡中心主任黃曉旭及其團隊，利用自主研發的三維透射電鏡技術，在世界上首次實現對納米金屬塑性變形的研究，并發現納米金屬塑性變形后其內部晶體取向可回轉這一反常現象。

這一重大發現標志著黃曉旭團隊自主研發的三維透射電鏡技術，經過十多年的發展，正式從原理進入成熟應用階段，實現了納米材料研究從二維到三維的跨越。

納米金屬材料由于強度高、耐磨性好等特點，應用廣泛且影響深遠。不過材料微觀結構的變化與其宏觀性能上的改變之間有什么樣的因果關系，還有待科學研究去揭示。而傳統的透射電鏡技術，只能觀察材料內部三維結構的二維投影。科學家們一直在尋求一種能夠對納米材料三維結構進行高精度表征的新技術。

黃曉旭團隊長期致力于先進表征技術和納米金屬的研究，并在10 多年前提出了一種利用透射電子顯微鏡對納米晶體材料進行直接三維定量表征的新方法——透射電鏡三維取向重構技術，這一首創性技術的相關原理還于2011 年在《科學》雜志上發表。

為了讓這項技術高效、準確、實用，黃曉旭團隊進行了原創性技術研發，在硬件上研制出電鏡電子光學與圖像采集控制系統，提升了電鏡的高質量數據采集速度；在軟件上開發出高效的數據處理分析和三維重構系統，從而將納米材料的內部結構從二維圖片變成了三維圖譜。利用這些原創技術，他們成功開發了一系列基于電子衍射的三維透射電鏡技術，其中透射電鏡三維取向重構技術的空間分辨率達1 納米（1 納米相當于百萬分之一毫米）。這些技術填補了納米級三維取向重構技術的空白，將大大促進三維材料科學的發展。

三維透射電鏡技術可以對組成納米材料的各個小晶體進行精確描述。這不僅可為建立微觀結構與性能關系的新理論模型奠定基礎，還能為開發控制和優化納米材料結構與性能的新途徑提供指導。同時，相比已經在材料科學領域應用的X 射線三維表征技術，透射電鏡三維取向重構技術將空間分辨率從微米級提高到納米級。

黃曉旭團隊還利用透射電鏡三維取向重構技術，首次實現對納米金屬塑性變形研究并發現納米金屬塑性應變可恢復的反常現象。這一新發現豐富了納米金屬塑性變形理論，將為先進納米結構材料研發、納米材料使役行為的預測和控制，以及微納器件功能優化提供指導。

黃曉旭表示，他們計劃將開發的相關硬件和軟件技術有機整合，讓整合后的集成技術能直接安裝到傳統透射電鏡上，賦予傳統透射電鏡三維表征功能，從而助力汽車制造、航空航天及微電子器件等領域的材料研究。

（來源：科技日報）

我國首款電力電子仿真測試平臺規模化應用

記者2023年11月26日從中國電力科學研究院獲悉，該院歷時3 年成功開發出我國首套電力電子小步長仿真測試平臺（REsim），解決了大規模新能源并網電力電子裝備小步長實時仿真測試的難題。

電力電子設備暫態特性準確模擬是解決大規模新能源基地精準仿真分析的重要手段之一。據了解，該平臺可模擬光伏/儲能自定義拓撲與電網典型故障工況，支持各類并網變流器模型一鍵導入，可滿足單機和機群仿真測試，最小仿真步長優于1微秒。REsim 從模型精度、仿真精度、電網模型和自動化測試等多個方面實現技術突破，具備了自主可控的新能源“模型—測試—分析—報告”一體化測試能力。

2023年5月25日，在第十六屆（2023）國際太陽能光伏與智慧能源大會暨展覽會（SENC）上，中國電力科學研究院與上能電氣股份有限公司舉行了REsim 的授權交接儀式，代表著我國首套全國產化電力電子小步長仿真測試平臺完成交付。

據介紹，該平臺目前已在多個省級電科院、光伏儲能逆變器廠家開展應用，為新能源弱電網適應能力測試、構網型控制技術開發和模型參數一致性校驗，提供國產化替代方案，為我國新能源并網仿真驗證提供了有效支撐。

（來源：科技日報）

我國首個國家級海上風電研究與試驗檢測基地開工建設

2023年12月1日，我國首個國家級海上風電研究與試驗檢測基地（以下簡稱海上風電試驗基地）在福建省開工建設。海上風電試驗基地建成后，將填補我國尚無大功率全尺寸地面試驗平臺的空白，進一步提升我國海上風電設備的研究與試驗驗證能力。

海上風電試驗基地是國家“十四五”規劃重大項目，包括陸上檢測中心和試驗風電場兩部分，主要功能是開展風電機組全尺寸地面試驗六自由度加載、超大容量復雜電網模擬、超長葉片雙軸高頻加載試驗及科學研究。陸上檢測中心選址于福建省福清市江陰產業園內，靠近江陰港碼頭，毗鄰三峽風電產業園，主要建設25 兆瓦六自由度加載、全尺寸地面試驗平臺和150 米級葉片試驗平臺。試驗風電場規劃建設6個陸上試驗機位和20～40個海上試驗機位，首批20 個海上試驗機位選址于福建省長樂外海區。

據悉，海上風電試驗基地建成后，將形成覆蓋最新IEC 及相關國家標準規定的全部海上風電性能試驗驗證能力，試驗平臺拖動能力、加載能力、電網模擬能力等多項技術指標均為當前世界第一，可開展世界上最大容量的風電機組和最長尺寸的葉片試驗及目前國際上無法開展的海上風電機組全頻率阻抗掃描等試驗項目。

記者了解到，海上風電試驗基地以建成國際一流的海上風電研究平臺、試驗平臺、交流合作平臺為目標，致力于打造集“技術研究、檢測認證、設備制造、建設安裝、運行維護”為一體的產業生態。基地建成后，將進一步完善海上風電技術創新及服務體系，為我國海上風電裝備制造企業、科研機構、運營單位等產業鏈上下游提供科研攻關、試驗驗證、交流共享全方位的服務，推動形成完整產業生態。

（來源：科技日報）

世界首個300兆瓦級壓縮空氣儲能項目完成廠用受電

2023 年12 月1 日，湖北應城，由中能建數字科技集團有限公司和國網湖北綜合能源服務有限公司投資，中國能建中電工程中南院總承包、中國能建湖南火電承建的世界首臺（套）300MW 級壓縮空氣儲能電站示范工程廠用系統成功完成受電。高標準、高質量帶電，標志著該工程將全面進入調試階段，為后續機組整啟和并網發電提供了有力保障。

中國能建依托“中國新型儲能產業創新聯盟”“中國能建壓縮空氣儲能研究院”等平臺，秉持“全自主化、全產業鏈、全國產化、全開放式”的合作理念，聯合行業領軍企業、裝備龍頭企業，以及高校、科研院所，率先啟動研發300MW 大規模長時壓縮空氣儲能系統。這也是我國第三批能源領域首臺（套）重大技術裝備，在湖北應城實現工程化落地。

該300MW/1500MWh 壓縮空氣儲能發電機組及配套設施，集全綠色、非補燃、高效率、低成本于一體。工程建成后，有望在非補燃壓縮空氣儲能領域實現單機功率、儲能規模、轉換效率等三個世界領先。預計工程建成后，年發電量可達5 億千瓦時，能源轉換效率有望達70%。而項目投產后，也有望成為世界首個投入商業運行的300 兆瓦級非補燃壓縮空氣儲能電站。

中國能建湖南火電項目負責人龍航介紹，該項目建設無可借鑒經驗，團隊專門成立QC課題小組，不斷和設計單位共同優化方案。項目開工建設以來，中國能建湖南火電還成立了壓縮空氣儲能工程技術攻關小組，針對透平機等主機設備安裝、自動焊技術實施以及儲換熱系統吹掃等工程難點和重點進行技術攻關。此次，中國能建湖南火電應城項目部編制了詳細的施工計劃，積極完善質量及安全管理體系和監督體系，并按照創優目標控制施工工藝質量，確保了受電的一次成功。

國網湖北綜合能源公司相關負責人王俊表示，該項目也是國網湖北電力第一批新型電力系統試點示范項目，項目建成后有望極大緩解該省調峰能力不足問題，促進周邊地區新能源消納，為電網提供備用和動態無功支撐。

（來源：科技日報）

自主研制！我國首臺船舶甲醇燃料供給系統完成驗收

2023年12月1日，由中國船舶集團廣東廣船國際海洋科技研究院有限公司（以下簡稱廣船國際海科院）自主研發制造的國產首臺船舶甲醇燃料供給系統完成驗收。驗收儀式上，廣船國際和子公司廣船國際海科院簽訂了10 臺甲醇燃料供給系統采購協議。

甲醇作為船用清潔燃料，具有良好的經濟性、安全性和可獲得性，受到全球航運市場的廣泛青睞。廣船國際海科院研發團隊先后攻克了船舶甲醇燃料供給系統總體方案設計、供給系統原理及工藝技術、基于多變量自適應反饋控制技術、高集成撬塊化設計技術、供給系統樣機研制及實船應用等諸多技術難點，完成了國產首臺甲醇燃料供給系統的自主研制及調試。經測試，各項技術指標達到行業領先水平。2023 年6 月2 日成功獲得由DNV 船級社頒發的AIP 原則性認可證書，打破了國外企業的技術壟斷。

廣船國際海科院是粵港澳大灣區成立的首家高端海洋科技研究院，成立于2021 年12 月。研究院主要聚焦船舶研發、裝備產業研發等重大科學問題，致力于解決海洋高端船舶研發和關鍵技術“卡脖子”問題，推動高端海洋裝備核心配套自主可控，實現國產化替代。目前，已在MR 成品油/化學品船、氨燃料、LNG+氫燃料雙燃料項目等新型綠色船舶研發領域取得了一定成果。

（來源：科技日報）