近日,中国科学院大学联合中国人民大学、阿里达摩院等发布行业内首个超导材料发现AI智能体“ElementsClaw”。科学家使用该智能体,预测出6.8万个可能的超导材料,其中4种全新材料已合成并证实存在超导性。
研究团队已将相关研究发布在预印本平台arXiv上。同时,相关数据已全部开放,供学界进一步挖掘。
科学家用AI发现的全新超导材料。达摩院 供图
超导体是一类前沿新材料。当温度降至临界温度以下,其电阻会突然消失,同时完全排斥外部磁场,在电力传输、磁悬浮等领域具有重大应用价值。然而,哪些元素能组合出超导材料?近百年来,因相关物理学机理尚不明确,研究人员只能依靠试错来筛选,费时费力——国际主流超导数据库SuperCon历经数十年积累,仅收录约2000种材料。
中国科学院大学联合中国人民大学、阿里达摩院等机构发挥AI for Science技术优势,共同研发出ElementsClaw。该智能体不仅可预测材料是否具有超导性,更能像人类材料学家一样查阅文献、评估合成可行性、设计实验方案,大幅提升材料发现效率和成功率。
据介绍,ElementsClaw采用“专通融合”架构。专有模型层面,团队基于包含1.25亿个分子和晶体结构的数据库,预训练出1B参数原子基础模型Elements,判断材料是否具有超导性的AUC达0.996,预测材料超导临界温度的平均误差在1K以内。通用智能体框架层面,ElementsClaw实现了工具制造、流程编排、文献复核等整套自动化材料筛选流程,并能在文献中挖掘到新线索后“自我进化”。
AI仅用28个GPU小时完成240万晶体结构筛选,预测出6.8万个超导候选材料。研究团队已实验合成并验证其中4种:从现有数据库中捞出的“漏网之鱼”Hf21Re25、纠正数据库构型错误后“正名”的Zr4VRe7、AI从头设计生成的HfZrRe4、基于类似结构举一反三得到的Zr3ScRe8,临界温度最高达6.5K。
达摩院科学智能负责人荣钰表示,这是AI智能体发现并获验证的第一批超导材料,初步验证了AI智能体框架在材料发现领域的潜力。后续,大量候选材料仍待探索。达摩院开放了ElementsClaw预测的所有240万稳定晶体的数据库,科研人员可免费使用。
超导数据库链接:
https://science.damo-academy.com/#/material
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