学科专业评审组:材料科学组
项目名称:CBD-GM智能材料设计云平台技术研发与应用
提名单位: 西安市人民政府
提名等级:二等奖
提名单位意见: CBD-GM智能材料设计云平台技术研发与应用项目由西安慧算智能科技有限公司何朝政教授团队主导,基于自主知识产权的“CBD-GM智能材料设计云平台”,在材料模拟计算领域取得突破性进展。项目首创多目标优化材料设计算法,结合自然参数网络原子化能预测、晶体扩散模型深度预测等核心技术,显著提升计算效率与精度:第一性原理计算较传统软件(如VASP)提速200倍,支持千原子级体系;AI预测模型误差低于3%,耗时缩短百倍。已获授权发明专利5项、软件著作权21项,核心技术发表于高水平期刊并应用于材料工程、药物研发等领域。 项目团队依托西安工业大学兵工特色学科优势,形成“研发-学术-市场”闭环,开发图形化操作引擎降低使用门槛,构建材料数据库及自动化工作流系统。成果已服务陕西科技大学、湖南科技学院、吉林大学等一百余所高校和企业,近三年累计产值609.45万元,验证了技术可行性与市场价值。 团队具备持续创新能力,核心技术国产化替代潜力突出,对推动新材料研发、高端科研软件自主可控具有显著贡献,符合陕西省科技进步奖二等奖的创新性、应用性及社会效益要求。建议提名。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:何朝政
    排名:1
    行政职务:院长助理
    技术职称:副教授
    工作单位:西安工业大学
    对本项目技术创造性贡献:作为项目总负责人,主导算法创新与核心技术攻关和首创“多目标优化+AI性质预测”融合框架,开发晶体扩散模型和蛋白质二级结构预测算法(罕见类精度提升17%);主持研发CBD-GM平台高性能计算内核,实现200原子体系1小时高效计算(效率达VASP的200倍)。
    曾获国家科技奖励情况:无
  2. 姓名:郑锦洲
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西安工业大学
    对本项目技术创造性贡献:主导开发“卡片化操作引擎”,重构上百参数为36张功能卡片,使参数配置时间缩短66%;构建自动化工作流系统,实现“建模-优化-AI预测”全流程智能化;完成平台与超算集群的适配优化,支撑千原子级材料模拟。
    曾获国家科技奖励情况:无
  3. 姓名:肖秦琨
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安工业大学
    对本项目技术创造性贡献:参与核心算法研发与模型优化:协作开发基于Transformer的蛋白质二级结构预测模型,提升生物计算精度;优化自然参数网络原子化能预测方法,在QM7数据集实现42倍效率提升;参与构建多目标优化晶体结构预测软件,支撑材料逆向设计。
    曾获国家科技奖励情况:无
  4. 姓名:付玲
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:天水师范大学
    对本项目技术创造性贡献:聚焦生物计算模块与应用拓展:参与蛋白质二级结构预测算法开发,提升罕见结构识别能力;协助生物医药领域技术落地,推动平台在药物设计场景的应用,支持跨学科材料设计。
    曾获国家科技奖励情况:2023年12月17日,荣获吉林省自然科学奖二等奖,排名第四 项目名称:有毒有害污染物的环境转化行为和毒性的计算毒理学研究 证书编号:2023ZR20021
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西安慧算智能科技有限公司
    单位贡献:西安慧算智能科技有限公司作为项目产业化的核心主体,承担了CBD-GM智能材料设计云平台的工程化开发、系统集成与商业化推广工作。公司依托何朝政教授团队的算法成果,成功将多项理论研究转化为实际可用的软件系统,完成了平台的整体架构设计与功能模块集成,确保系统在高效性、稳定性和用户体验方面达到工业级标准。在技术实现上,公司主导开发了基于多目标优化与AI融合的材料设计引擎,集成自然参数网络原子化能预测、晶体扩散生成算法及Transformer蛋白质结构识别模块,显著提升材料逆向设计的效率和精度。平台在多个关键性能指标上实现突破,如第一性原理计算效率达到VASP的200倍,支持千原子级体系模拟,误差控制在0.7%以内。 在应用推广方面,公司积极推动技术与市场对接,通过技术服务、软件授权、算力租赁等多种商业模式,与全国百余所高校、科研院所及企业建立合作关系。近三年累计实现产值609.45万元,典型用户包括陕西科技大学、兰州理工大学、吉林大学等,应用领域覆盖材料、化工、生物医药及汽车制造等行业。公司还承担了平台迭代开发与生态建设工作,推动形成了“软件研发—算力服务—学术培训”的产业闭环,为国产CAE软件生态的构建和区域新材料产业集群发展提供了坚实支撑。

  2. 单位名称:陕西千软汇信息技术有限公司
    单位贡献:陕西千软汇信息技术有限公司在项目中聚焦于关键技术支撑与软件平台优化,显著提升了CBD-GM系统的易用性和计算效率。公司核心贡献在于开发了“卡片化操作引擎”,成功将传统第一性原理计算软件中分散的、参数繁杂的功能模块重构为36项标准化功能卡片,极大降低了使用门槛。用户通过点选和简单配置即可完成复杂计算任务的设置,参数配置时间缩短66%,全流程自动化程度达到90%以上,人工操作占比降至20%,大幅提升了科研与工程人员的工作效率。 此外,公司还负责构建智能自动化工作流系统,实现从建模、多目标优化计算到数据提取与AI预测的全流程无缝集成。该系统支持与VASP、Quantum ESPRESSO等主流计算软件接口兼容,并可高效对接超算集群,实现了千原子级材料模拟的工程化应用。在平台优化方面,公司完成了国产GPU适配与算力资源调度优化,显著提升系统在异构计算环境中的性能表现。这些技术创新不仅强化了平台的功能扩展性和操作便捷性,也为CBD-GM在多行业、多场景中的规模化应用奠定了技术基础。

  3. 单位名称:西安工业大学
    单位贡献:西安工业大学作为项目的理论研发与核心技术攻关单位,依托何朝政教授团队在材料计算与人工智能交叉领域的深厚积累,主导了算法原始创新与模型构建。团队提出了“多目标优化+AI预测”融合框架,突破传统单目标设计的局限,开发了基于Transformer的多类不平衡蛋白质二级结构预测模型,罕见类别识别精度提升17%;结合自然参数网络实现了原子化能预测在QM7数据集上42倍的效率提升和11倍的精度改善;构建了“生成-筛选-验证”多步工作流,显著提升新材料研发效率。 学校在关键算法研发方面取得多项突破,包括高性能第一性原理计算内核的开发,使200原子体系计算时间从7天缩短至1小时,并支持1000-2000原子的大体系模拟,误差不超过0.7%。这些核心技术形成了自主知识产权体系。此外,学校通过产学研合作机制,联合多家企业完成技术中试与成果转化,培养了一批兼具材料科学与计算能力的复合型人才,为项目的持续创新与应用拓展提供了重要支撑。

  4. 单位名称:重庆慧算新材料技术有限公司
    单位贡献:重庆慧算新材料技术有限公司专注于材料预测技术在生物医药领域的深度应用与推广,显著拓展了CBD-GM平台的行业覆盖范围和科学价值。公司参与开发了多类不平衡蛋白质二级结构预测系统,提升了对B型、G型等罕见二级结构的识别精度,为药物靶点筛选和计算机辅助药物设计(CADD)提供了高精度工具。在平台应用层面,公司推动了“分子对接—动力学模拟—ADMET预测”全流程功能的集成与优化,支持从靶点识别到成药性评估的一站式分析,攻克了抗肿瘤候选分子成药性预测的难题。 通过与实际场景的结合,公司协助将技术应用于生物医学材料设计、药物虚拟筛选等领域,缩短药物研发周期60%,降低实验筛选成本40%。同时,公司还致力于跨学科合作,联合高校及医疗机构开展生物计算模块的定制化开发与验证,增强平台的科学严谨性和实用价值。这些努力不仅提升了CBD-GM在生物医药行业的影响力,也为平台实现更广泛的行业渗透和技术增值提供了关键支持。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处