2022年6月3日，北京大学《彤程材料科学论坛》（Red Avenue Materials Science Forum）第十五讲在线上顺利完成。北京大学国际机器学习研究中心主任、北京科学智能研究院院长、北京大数据研究院院长鄂维南院士带来题为“AI与材料科学”的报告。北京大学材料科学与工程学院院长、深圳研究生院院长张锦院士主持并致欢迎辞。报告吸引了北京大学工学院段慧玲教授、信息科学技术学院侯世敏教授、材料科学与工程学院曹安源教授等不同领域的专家学者，以及校内外各专业学生参与。科研云、蔻享学术等直播平台累计观看人次达2.9万+。

在本次报告中，鄂维南院士首先从材料研究的复杂性在于其不可回避的多尺度结构入手，引出在宏观、介观、微观尺度找到可靠高效的物理模型或数据模型的重要性。同时指出目前的模型存在诸多问题，如难以求解量子多体问题、泛函的可靠性与否等，这导致理论、实验、应用三者相差太远。其中一个重要原因在于传统的模型依赖的变量太多，当变量增加时，计算量指数增加，使得计算成本和时间大大增加。鄂维南院士指出机器学习方法的引进从很大程度上改变了或即将彻底改变过去这种状况，也给未来材料科学的发展提供了全新的研究范式。

在此基础上，鄂维南院士详细介绍了机器学习方法，在量子多体问题、密度泛函理论、分子动力学模型、相场模型、宏观连续介质力学模型等多个尺度基本物理模型的应用。基于机器学习建模平台，如DeePWF、DeePKS、DeePMD、DeePCG等的工业设计软件可以用于材料、药物、催化剂的研发。

最后，鄂维南院士对机器学习在材料科学领域的发展前景做了展望，讲述了当下需要解决的问题，表达了希望计算材料科学能够重新定位、实验材料科学改变工作方式，二者垂直整合的期望。

报告精彩内容引发参会者热烈讨论。北京大学工学院院长段慧玲就机器学习能否在参数传递和界面研究方面发挥作用与鄂院士进行了讨论，鄂院士表示机器学习正是发挥了这种参数传递作用，他相信机器学习在界面处理方面肯定有相关作用，后续需要更多研究。北京大学材料学院助理教授赵晓续就能否在已经获得大量数据的基础之上，利用机器学习方法建立材料结构与性质的联系与鄂院士进行了交流，鄂院士表示这些数据是很好的财富，后续可以多多交流合作。此外，北京大学信息工程学院陈杰副教授就机器学习在制药方面应用与鄂维南院士进行了讨论。上海科技大学物理物质学院学生就DFT计算中的密度泛函问题中的电子自由度等问题与鄂维南院士进行了讨论。最后，张锦院长总结致辞，表达了对鄂维南院士的感谢。

北京大学《彤程材料科学论坛》背景：

《彤程材料科学论坛》是北京大学材料科学与工程学院为培养国家急需领域高层次人才设立的工程创新教育课程。课程面向国家战略需求、响应学校新工科建设需要，内容围绕工程科学技术创新和战略管理创新，邀请活跃在材料及相关领域的国际顶尖学者和知名企业家开展跨学科、跨领域交流报告；旨在培养具有国际视野、能够深度理解产业技术前沿和市场趋势，引领材料相关领域科技发展的创新型领军人才。从2021年秋季学期开始，每两周开讲，请大家持续关注后续系列报告。