科技猎MatCloud+材料云：相比传统方式减少90%的人工干预，与中核集团、中海油等建立密切合作
来源：黑智（ID：VR-2014） 作者：马继伟
我国在材料领域论文发表数量排名世界第一，但材料“卡脖子”问题依然严重。
这种“倒挂”不是某一行业的特殊现象，广泛存在于其它领域。最近中国工程院初步梳理了1000种存在卡脖子问题的“五基”产品。
如何解决“倒挂”？如何提高科技成果的转化的效率和成功率？
我们看到专精特新企业投资资金，延揽人才，引进并发展技术，形成了极强的创新能力。截至今年上半年，全国“专精特新”中小企业突破4万家。其中有4762家行业“小巨人”；也看到有一批企业，与高研院关系紧密，致力于将其研究出来的科研成果，进行科技成果转化。
无论是哪一类型的企业，它们都利用技术帮助行业加快产品研发，在提高效率的同时，降低成本。这两年“硬科技”技术如雨后春笋慢慢多了起来。MatCloud+材料云是其中之一。
日前，黑智与MatCloud+材料云创始人杨小渝进行一次深入沟通。重点沟通了MatCloud+的“需求驱动、问题导向”的研发思路，及MatCloud+如何加快新材料研发。
MatCloud+材料云创始人杨小渝
MatCloud+的“简单”产品观
杨小渝这么觉得。
他也是苹果产品的用户。“苹果手机刚推出来就一个home键。没有那么多按钮。非常简单。用户也不用想，拿着就可以用。”
他将“简单”也贯彻到MatCloud+。
MatCloud+的“简单”产品观有三个核心原则：1）从用户角度考虑产品。不挑战用户的使用习惯。2）快速迭代产品。完美产品是迭代出来的。3)率先满足核心功能。辅助功能放在后面开发。
仅需一个浏览器就够了
在MatCloud+的开发过程中，是如何贯彻其简单产品观的？
一、从SaaS到PaaS
实现成果转化后，MatCloud+基于最新的“微服务架构、容器化部署、前后端分离”的理念，用了一整年多的时间，将底层架构进行完全的重新设计和二次开发，代码100%完全重写，并且从SaaS层拓展到了PaaS层。这意味着MatCloud+可以针对不同行业，快速地开发和部署各种应用。
未来软件的趋势是SaaS化。MatCloud+不仅要SaaS化、并且还拓展到了PaaS。PaaS类似于苹果手机上的iOS系统，迈高科技基于PaaS层，针对不同的领域做不同的应用组件，这就类似于各类APP应用。
“苹果操作系统上可以开发各种组件。同样我们有MatCloud+的PaaS，支持开发各种组件满足不同材料的需求。我们做了一个大到底层架构小到不同的工业APP，满足不同企业对材料计算、数据和AI的要求。”
沟通时，MatCloud+刚为国内TOP级企业下的一个新能源公司定制开发了一个新能源材料计算和数据平台。他们要得比较急，研发团队用不到2个周的时间开发出来，并将之部署到云平台上。客户通过云平台访问，输入数据后，取得了较为满意的结果。
“这是MatCloud+最引以为豪的一个事情。基于底层PaaS，我们可以按照企业的个性化要求，快速地定制开发，满足他们的要求。”
二、“需求驱动，问题导向”的研发思路
杨小渝认为，科技创新要秉承“需求驱动，问题导向”的思路，避免被科研项目结题牵着鼻子跑。要有意识地从科研项目中把一些共性的知识点凝练抽象出来，渐进形成共性的技术，并不断挖掘和拓展出更多的应用。
他的这种思路或与 中国科学院 有关。
“ 中国科学院一直重视成果转化，比如通用型智能芯片的寒武纪就是来自中科院计算所的成果转化。中科院计算机网络信息中心也很早就践行不以文章导向的科研思路，重视学科交叉和共性核心技术研发，重视跨学科领域的e-Science协同创新，并孕育出了像易企秀，北龙超云这样的优秀企业。
中科院产学研的衔接一直做得较好。这为MatCloud+的研发和成果转化，提供了非常好的土壤。”
基于“计算、数据、AI”的新材料“理论设计在前，实验验证在后”的数字化研发模式，需要新材料设计制造软件和新材料研发信息化基础设施的支撑，形成一种新材料研发创新能力。
而MatCloud+材料云就提供了这样一种基础设施。
据悉，MatCloud+是我国首个正式上线的材料基因组高通量材料集成计算平台。
高通量材料计算和数据管理并不是一个容易理解的概念。
以电极材料为例解释一下工作原理。现阶段，90%以上的锂电池负极材料还是石墨材料。石墨的电池容量已接近极限值。迈高科技正在与客户一起寻找下一代锂电池负极材料。他们发现除了容量特性外，扩散势垒，平均开路电压，电导率，稳定性，电荷性质等，都会影响该负极材料。而这些影响负极材料的关键物性，大多是可以直接或间接地计算出来。
目前，迈高科技开发出了基于容量和扩散势垒等高通量计算筛选工作流模板，这些模板可以从已知的晶体结构数据库中，选出合适的候选材料进行吸附等调控操作，生成大量的候选结构；再通过高通量计算驱动引擎连接超算中心，借助强大算力，进行自动筛选。基于高通量计算筛选的结果，然后和实验对接和验证，可以加快研发速度，降低成本。
他说道，MatCloud+可以帮助从大量候选结构中，重点锁定候选目标材料，缩小范围，减少盲目去做无用功。
据了解，基于MatCloud+的高通量计算筛选功能，北京大学物理学院与MatCloud+开展二维层状电极材料的层间工程研究，将原本需要120次人工干预的材料计算模拟，通过使用MatCloud+技术，减少为仅需10次人工干预，人工干预减少90%
刚刚展开的商业尝试
前不久，MatCloud+参与了国内某核材料研究所的招标。某军事研究院也对MatCloud+做了调研，他们都觉得MatCloud+产品很不错。某集成电路材料研究院、稀贵金属材料基因工程看了一圈，觉得MatCloud+团队做的东西很不错，“他们眼睛一亮，计算操作模块化、拖拽式流程设计、数据库自动形成, 且与机器学习直接集成，将枯燥、繁琐、易出错的步骤做成了自动流程化模块，直接就可得到预测模型，他们最终选择和我们合作”。
总的来看，MatCloud+客户群体包括2C用户群、2B用户群、和2G用户群。2C用户群主要来自高校各学院的课题组（如材料学院、冶金学院、理学院、化学院、能源学院、电气学院、电子学院）、及科研单位的研究课题组（如中科院的金属所、理化所、化学所、化物所等）。
2C用户群是天使用户。目前，高校科研院所中，做实验的老师居多。理论上，但凡涉及基础研究的课题组，都是MatCloud+的潜在用户。据迈高统计，很多做实验的老师很想开展材料计算和构建数据库。但因开展计算的门槛较高（如软件安装、部署、机时、数据管理）等，他们想开展计算而不得。即便就是专门做材料计算的老师，也不擅长数据管理和机器学习。
这个市场有多大？
来自教育部网站的统计数据显示，若以3500所理工高校计，每所高校7个涉及基础研究的院系（如物理、化学、化工、材料、电子、能源、生物），每个院系保守地按15个课题组计，约共367500万个课题组。每个课题组保守地每年支出3万，共计110亿元/年。若再加上材料领域的科研院所，药物研发等用户群体，保守按每10亿/年，这个数字将升至120亿/年。
另外，“十四五”期间，国家会持之以恒加强基础研究，制定基础研究十年行动方案， 会重点布局一批基础学科研究中心，基础研究经费投入占研究经费比重会提高到8%以上，同时会适度超前布局国家重大科技基础设施。这将鼓励更多的课题组借助材料计算、数据、AI方法开展研究，利好2C的科研市场。
需要指出的是，迈高科技为用户提供的是SaaS 化服务，原则上，用户每年都会持续付费购买服务。
2B用户群，是MatCloud+的重点群体。2021年，MatCloud+重点发力2B方面，并做出了很多标杆案例。目标客户包括大型央企、国企、军工，上市企业，中小企业等。前面提到了很多与客户的例子。
迈高科技发现，企业接受“数据、计算、AI”加快新材料研发，需要一个渐进认识的过程。企业注重盈利，考虑眼前的事情会多一些。当然也有华为这样的企业能够提前10年布局鸿蒙操作系统。然而可喜的是，这几年，随着材料基因工程、新材料数字化、智能化研发理念的推广和普及，越来越多的企业，已开始布局新材料数字化研发。
“通过成功案例，引导他们，这几年，其实很多企业已经意识到数字化研发”
中海油有一个做高分子涂料的项目。MatCloud+当时专注周期性晶体居多一些。晶体和高分子涂料差得较远。很多人都说不可能。他坚持让对方约个技术会议，会上，先坦诚讲MatCloud+还没有高分子涂料的例子。其次，介绍了怎么样通过高通量计算筛选设计晶体的案例。中海油听完之后，马上安排了一个博士与他们对接，并给了他们一些项目资料，并基于MatCloud+快速形成一个方案。很多需求、案例、应用都是这样一个个谈出来的。包括上文提到的中核集团的项目也是如此。刚开始他们也不理解，他后来发了一篇文章给对方，让对方看看对他们有没有帮助。这才有了现在的合作。
某集成电路材料研究院也与MatCloud+达成了战略合作，通过数字化方法更快速、精准地研制光刻胶。目前，国内95%左右的光刻胶都依赖进口。某光刻胶企业，找到MatCloud+, 希望用材料基因工程方法将光刻胶基因组数据库建立起来，将各种预测模型关联起来，从而帮助发现更多的现象或者可能性，加快光刻胶的研究
目前，MatCloud+已梳理出了打单流程：最初怎么对接、对接到什么程度，发材料给对方、怎么安排技术交流、什么时候面对面沟通，后续如何慢慢跟进、售后服务等。
MatCloud+目前还与一些新材料企业， 商讨如何基于“新材料研发的CRO”模式，开展合作。
据了解，现在MatCloud+二次开发完成后，目前已与数十个2B客户开展密切合作，中核集团、中海油、有研集团、某集成电路材料研院、光刻胶基因工程、某军事研究院等是其中典型代表。
今年，MatCloud+也将探索2G用户群，即面向政府产业园区，通过构建材料智能设计大数据平台，服务于园区更多的企业，并做一些标杆案例出来。
结语
“倒挂”和“卡脖子”是一枚硬币的正反面。
解决两者的胜负手，是专精特新企业，也是MatCloud+这种“硬核科技”公司。
今年的中国科学院第二十次院士大会上，习近平总书记强调开展产业共性关键技术研发、科技成果转化及产业化、科技资源共享服务，推动重点领域项目、基地、人才、资金一体化配置，提升我国产业基础能力和产业链现代化水平。
“看到院士大会上释放的消息很兴奋”，他说。
“我们国家特别重视科技创新，其中强调科研人员应该专注科研，比如不要被各种繁琐的填表所捆绑。应用基础研究，考评指标不应该只是发论文，最好能实现成果转化，通过成果转化，来体现出研究成果的价值，在此基础上形成的论文，更有含金量。道理很简单的。”
“需求驱动，问题导向”，从实践中发掘底层科技问题，产研衔接，“做更有价值的科技创新”，使应用基础研究能加快行业产品研发速度，降本增效。
从这个角度上看，他本人也是一座“桥梁”，研发创新技术，加速行业的发展。
而现在，市场呼吁更多的“桥梁”出现，各行各业呼吁更多的“加速器“出现。
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