微软研究院发布了两款人工智能工具MatterGen和MatterSim，它们采用了一种全新的方法来开发新材料。这些工具可以从零开始创建和验证全新的材料，而不是搜索现有的选项。

MatterGen使用专门的扩散算法创建新材料，构建三维分子结构。它的配套工具MatterSim通过模拟这些材料在现实环境中的表现来测试这些材料。它们共同帮助科学家设计具有特定化学、机械和电子特性的材料——这是传统筛选方法的重要进步。

该系统已经在实际测试中显示出前景。与深圳先进技术研究院合作，研究人员成功地创造了一种名为TaCr2O6的新材料，这是MatterGen提出的。合成材料的实际性能与人工智能的预测在80%的情况下是一致的。

MatterSim进一步在极端条件下测试这些材料，模拟从绝对零度到5000开尔文的温度和高达1000万大气压的压力。该工具结合了量子力学原理和机器学习来处理这些复杂的计算。

微软研究院首席研究经理谢田说：“MatterGen根据用户定义的约束条件生成数千个候选材料，以提出满足特定需求的新材料。”“这代表了材料设计方式的范式转变。”

开放存取和集成

微软已经根据麻省理工学院的许可发布了MatterGen的源代码，以及培训和微调数据。这两个工具现在都是微软Azure量子元素平台的一部分，它们正在帮助公司开发用于电池、磁铁和燃料电池的新材料。

该公司今天在《自然》杂志上发表了研究结果。这些工具是微软两年半前开始的“科学人工智能”计划的一部分。