第1章　新材料研發(fā)智能化關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展概述 001
1.1 概念與內(nèi)涵 002
1.2 政府發(fā)展戰(zhàn)略和計(jì)劃 003
1.2.1　美國(guó)發(fā)展戰(zhàn)略 003
1.2.2　歐盟計(jì)劃 004
1.2.3　中國(guó)科技計(jì)劃 005
1.3 技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)比分析 006
1.3.1　國(guó)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 006
1.3.2　中國(guó)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 011
1.3.3　國(guó)內(nèi)外對(duì)比分析 014
1.4 問(wèn)題與挑戰(zhàn) 016
1.5 戰(zhàn)略需求 017
1.6 重點(diǎn)發(fā)展方向 018
參考文獻(xiàn) 021

第2章　材料大數(shù)據(jù)與人工智能 025
2.1 材料數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 026
2.1.1　概念與內(nèi)涵 026
2.1.2　數(shù)據(jù)采集技術(shù) 026
2.1.3　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù) 027
2.1.4　數(shù)據(jù)交換技術(shù) 028
2.1.5　數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù) 028
2.1.6　發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì) 029
2.2 材料人工智能 040
2.2.1　概念與內(nèi)涵 040
2.2.2　模型構(gòu)建技術(shù) 040
2.2.3　逆向設(shè)計(jì)技術(shù) 041
2.2.4　自主決策技術(shù) 041
2.2.5　數(shù)字孿生技術(shù) 042
2.2.6　發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì) 042
2.3 問(wèn)題與挑戰(zhàn) 055
2.4 重點(diǎn)發(fā)展方向 059
參考文獻(xiàn) 061

第3章　材料高效計(jì)算與設(shè)計(jì)技術(shù) 065
3.1 多尺度計(jì)算 066
3.1.1　概念與內(nèi)涵 066
3.1.2　多尺度計(jì)算技術(shù) 066
3.1.3　發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì) 067
3.2 高通量計(jì)算 070
3.2.1　概念與內(nèi)涵 070
3.2.2　高通量計(jì)算技術(shù) 071
3.2.3　發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 072
3.3 集成計(jì)算材料工程 082
3.3.1　概念與內(nèi)涵 082
3.3.2　集成計(jì)算材料工程技術(shù) 082
3.3.3　發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 083
3.4 智能化計(jì)算 088
3.4.1　概念與內(nèi)涵 088
3.4.2　智能化計(jì)算技術(shù) 088
3.4.3　發(fā)展現(xiàn)狀 090
3.5 材料計(jì)算軟件 094
3.6 國(guó)內(nèi)外分析對(duì)比 097
3.7 問(wèn)題與挑戰(zhàn) 102
3.8 重點(diǎn)發(fā)展方向 105
參考文獻(xiàn) 106

第4章　材料先進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)與裝置 109
4.1 材料高通量制備表征技術(shù)與裝置 110
4.1.1　概念與內(nèi)涵 110
4.1.2　高通量制備技術(shù) 110
4.1.3　高通量表征技術(shù) 132
4.1.4　發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì) 136
4.2 材料原位表征與測(cè)試技術(shù) 138
4.2.1　概念與內(nèi)涵 138
4.2.2　基于掃描電鏡的原位表征與測(cè)試技術(shù) 139
4.2.3　基于透射電鏡的原位表征與測(cè)試技術(shù) 143
4.2.4　發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì) 148
4.3 材料服役行為高效評(píng)價(jià)技術(shù)與裝置 150
4.3.1　概念與內(nèi)涵 150
4.3.2　服役行為高效評(píng)價(jià)技術(shù) 151
4.3.3　發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì) 155
4.4 材料自主/智能實(shí)驗(yàn)技術(shù)和裝置 157
4.4.1　概念與內(nèi)涵 157
4.4.2　自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)技術(shù) 158
4.4.3　自主實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 161
4.4.4　發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì) 167
4.5 問(wèn)題與挑戰(zhàn) 169
4.6 重點(diǎn)發(fā)展方向 172
參考文獻(xiàn) 173

第5章　創(chuàng)新平臺(tái)與基礎(chǔ)設(shè)施 177
5.1 高效計(jì)算設(shè)計(jì)平臺(tái) 178
5.1.1　國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 178
5.1.2　國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 186
5.1.3　問(wèn)題與挑戰(zhàn) 190
5.1.4　重點(diǎn)發(fā)展方向 196
5.2 先進(jìn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 197
5.2.1　國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 197
5.2.2　國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 200
5.2.3　問(wèn)題與挑戰(zhàn) 204
5.2.4　重點(diǎn)發(fā)展方向 205
5.3 材料數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施 206
5.3.1　國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 207
5.3.2　國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 215
5.3.3　問(wèn)題與挑戰(zhàn) 221
5.3.4　重點(diǎn)發(fā)展方向 225
5.4 材料協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò) 226
5.4.1　國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 226
5.4.2　國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 229
5.4.3　問(wèn)題與挑戰(zhàn) 231
5.4.4　重點(diǎn)發(fā)展方向 232
參考文獻(xiàn) 232

第6章　材料智能研發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系 235
6.1 概念與內(nèi)涵 236
6.1.1　適合人工智能（AI-ready）的材料數(shù)據(jù) 236
6.1.2　AI-ready材料數(shù)據(jù)的特點(diǎn) 237
6.1.3　AI-ready材料數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化治理 242
6.1.4　材料數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)交互協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化 244
6.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 245
6.2.1　國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 245
6.2.2　國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 249
6.3 需求與挑戰(zhàn) 253
6.3.1　需求分析 254
6.3.2　問(wèn)題與挑戰(zhàn) 258
6.3.3　發(fā)展思路與重點(diǎn)任務(wù) 260
6.3.4　政策與措施建議 261
參考文獻(xiàn) 262

第7章　高層次創(chuàng)新人才培養(yǎng) 267
7.1 材料研發(fā)智能化對(duì)多學(xué)科交叉人才的需求 268
7.1.1　材料研發(fā)智能化促進(jìn)多學(xué)科交叉 268
7.1.2　材料人工智能交叉學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀 268
7.1.3　材料研發(fā)智能化對(duì)人才培養(yǎng)提出了新的需求 272
7.1.4　問(wèn)題與挑戰(zhàn) 274
7.1.5　建設(shè)思路與重點(diǎn)任務(wù) 276
7.2 高層次創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系 277
7.2.1　高層次創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標(biāo) 277
7.2.2　材料人工智能教育教學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀 279
7.2.3　問(wèn)題與挑戰(zhàn) 283
7.2.4　發(fā)展思路與實(shí)施舉措 285
7.3 高層次創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式 287
參考文獻(xiàn) 295

第8章　發(fā)展路徑與政策措施建議 299
8.1 發(fā)展路徑 300
8.1.1　突破新材料研發(fā)智能化的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù) 300
8.1.2　構(gòu)筑新材料研發(fā)智能化“基礎(chǔ)底座” 301
8.1.3　打造協(xié)同高效的研發(fā)智能化平臺(tái)體系 303
8.1.4　樹(shù)立數(shù)據(jù)賦能的典型應(yīng)用示范標(biāo)桿 305
8.2 政策措施建議 306