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速度和精确性均超越人类AI仅用17天独自创作41种新材料

《自然》2023 年11 月30 日发表了两项重磅研究：最新由人工智能驱动的平台GNoME（材料探索图形网络），已可以自行发现和合成新无机化合物，包括发现了超220 万个稳定结构、17 天便独自创作41种新材料，其速度和精确性均远超人类。

“深度思维”团队此次提出了一个计算模型，能够通过大规模主动学习，提高材料发现的效率。这个程序使用现有的文献训练，生成多样的潜在化合物候选结构，然后通过一系列学习不断改进这些结构。GNoME 发现了超过220万个稳定结构，将结构稳定预测的精确性提高到80%以上，在预测成分时，每100次试验的精确度提高到33%。

在第二项研究中，加州大学伯克利分校团队开发了一种自动实验室（A-Lab）系统。这种ALab 根据现存科学文献训练，结合主动学习，可对拟定化合物创造最多5 个初始合成配方。随后它可以用机器臂执行实验，合成粉末形态的化合物。如果一个配方产量低于50%，A-Lab 会调整配方继续实验，在成功达到目标或穷尽所有可能配方后结束。经过17 天的连续实验，A-Lab 进行了355次实验，产生了58 个拟定化合物中的41 个（71%）。相比之下，人类研究员需要花费数月去猜测和实验。

两项研究所展示的对AI 的训练，结合了计算力的飞速发展和现有文献，其证明使用学习算法辅助发现和合成无机化合物有着极其广阔的前景，未来的自主实验室将能够以最少的人力、最快的速度去发掘新材料。

（来源：科技日报）

世界首创技术为纳米金属材料拍出3D照片

2023年12月1日，《科学》杂志刊登了重庆大学科学家的重要成果：该校材料科学与工程学院教授、电子显微镜中心主任黄晓旭及其团队，利用自主研发的三维透射电镜技术，在世界上首次实现对纳米金属塑性变形的研究，并发现纳米金属塑性变形后其内部晶体取向可回转这一反常现象。

这一重大发现标志着黄晓旭团队自主研发的三维透射电镜技术，经过十多年的发展，正式从原理进入成熟应用阶段，实现了纳米材料研究从二维到三维的跨越。

纳米金属材料由于强度高、耐磨性好等特点，应用广泛且影响深远。不过材料微观结构的变化与其宏观性能上的改变之间有什么样的因果关系，还有待科学研究去揭示。而传统的透射电镜技术，只能观察材料内部三维结构的二维投影。科学家们一直在寻求一种能够对纳米材料三维结构进行高精度表征的新技术。

黄晓旭团队长期致力于先进表征技术和纳米金属的研究，并在10 多年前提出了一种利用透射电子显微镜对纳米晶体材料进行直接三维定量表征的新方法——透射电镜三维取向重构技术，这一首创性技术的相关原理还于2011 年在《科学》杂志上发表。

为了让这项技术高效、准确、实用，黄晓旭团队进行了原创性技术研发，在硬件上研制出电镜电子光学与图像采集控制系统，提升了电镜的高质量数据采集速度；在软件上开发出高效的数据处理分析和三维重构系统，从而将纳米材料的内部结构从二维图片变成了三维图谱。利用这些原创技术，他们成功开发了一系列基于电子衍射的三维透射电镜技术，其中透射电镜三维取向重构技术的空间分辨率达1 纳米（1 纳米相当于百万分之一毫米）。这些技术填补了纳米级三维取向重构技术的空白，将大大促进三维材料科学的发展。

三维透射电镜技术可以对组成纳米材料的各个小晶体进行精确描述。这不仅可为建立微观结构与性能关系的新理论模型奠定基础，还能为开发控制和优化纳米材料结构与性能的新途径提供指导。同时，相比已经在材料科学领域应用的X 射线三维表征技术，透射电镜三维取向重构技术将空间分辨率从微米级提高到纳米级。

黄晓旭团队还利用透射电镜三维取向重构技术，首次实现对纳米金属塑性变形研究并发现纳米金属塑性应变可恢复的反常现象。这一新发现丰富了纳米金属塑性变形理论，将为先进纳米结构材料研发、纳米材料使役行为的预测和控制，以及微纳器件功能优化提供指导。

黄晓旭表示，他们计划将开发的相关硬件和软件技术有机整合，让整合后的集成技术能直接安装到传统透射电镜上，赋予传统透射电镜三维表征功能，从而助力汽车制造、航空航天及微电子器件等领域的材料研究。

（来源：科技日报）

我国首款电力电子仿真测试平台规模化应用

记者2023年11月26日从中国电力科学研究院获悉，该院历时3 年成功开发出我国首套电力电子小步长仿真测试平台（REsim），解决了大规模新能源并网电力电子装备小步长实时仿真测试的难题。

电力电子设备暂态特性准确模拟是解决大规模新能源基地精准仿真分析的重要手段之一。据了解，该平台可模拟光伏/储能自定义拓扑与电网典型故障工况，支持各类并网变流器模型一键导入，可满足单机和机群仿真测试，最小仿真步长优于1微秒。REsim 从模型精度、仿真精度、电网模型和自动化测试等多个方面实现技术突破，具备了自主可控的新能源“模型—测试—分析—报告”一体化测试能力。

2023年5月25日，在第十六届（2023）国际太阳能光伏与智慧能源大会暨展览会（SENC）上，中国电力科学研究院与上能电气股份有限公司举行了REsim 的授权交接仪式，代表着我国首套全国产化电力电子小步长仿真测试平台完成交付。

据介绍，该平台目前已在多个省级电科院、光伏储能逆变器厂家开展应用，为新能源弱电网适应能力测试、构网型控制技术开发和模型参数一致性校验，提供国产化替代方案，为我国新能源并网仿真验证提供了有效支撑。

（来源：科技日报）

我国首个国家级海上风电研究与试验检测基地开工建设

2023年12月1日，我国首个国家级海上风电研究与试验检测基地（以下简称海上风电试验基地）在福建省开工建设。海上风电试验基地建成后，将填补我国尚无大功率全尺寸地面试验平台的空白，进一步提升我国海上风电设备的研究与试验验证能力。

海上风电试验基地是国家“十四五”规划重大项目，包括陆上检测中心和试验风电场两部分，主要功能是开展风电机组全尺寸地面试验六自由度加载、超大容量复杂电网模拟、超长叶片双轴高频加载试验及科学研究。陆上检测中心选址于福建省福清市江阴产业园内，靠近江阴港码头，毗邻三峡风电产业园，主要建设25 兆瓦六自由度加载、全尺寸地面试验平台和150 米级叶片试验平台。试验风电场规划建设6个陆上试验机位和20～40个海上试验机位，首批20 个海上试验机位选址于福建省长乐外海区。

据悉，海上风电试验基地建成后，将形成覆盖最新IEC 及相关国家标准规定的全部海上风电性能试验验证能力，试验平台拖动能力、加载能力、电网模拟能力等多项技术指标均为当前世界第一，可开展世界上最大容量的风电机组和最长尺寸的叶片试验及目前国际上无法开展的海上风电机组全频率阻抗扫描等试验项目。

记者了解到，海上风电试验基地以建成国际一流的海上风电研究平台、试验平台、交流合作平台为目标，致力于打造集“技术研究、检测认证、设备制造、建设安装、运行维护”为一体的产业生态。基地建成后，将进一步完善海上风电技术创新及服务体系，为我国海上风电装备制造企业、科研机构、运营单位等产业链上下游提供科研攻关、试验验证、交流共享全方位的服务，推动形成完整产业生态。

（来源：科技日报）

世界首个300兆瓦级压缩空气储能项目完成厂用受电

2023 年12 月1 日，湖北应城，由中能建数字科技集团有限公司和国网湖北综合能源服务有限公司投资，中国能建中电工程中南院总承包、中国能建湖南火电承建的世界首台（套）300MW 级压缩空气储能电站示范工程厂用系统成功完成受电。高标准、高质量带电，标志着该工程将全面进入调试阶段，为后续机组整启和并网发电提供了有力保障。

中国能建依托“中国新型储能产业创新联盟”“中国能建压缩空气储能研究院”等平台，秉持“全自主化、全产业链、全国产化、全开放式”的合作理念，联合行业领军企业、装备龙头企业，以及高校、科研院所，率先启动研发300MW 大规模长时压缩空气储能系统。这也是我国第三批能源领域首台（套）重大技术装备，在湖北应城实现工程化落地。

该300MW/1500MWh 压缩空气储能发电机组及配套设施，集全绿色、非补燃、高效率、低成本于一体。工程建成后，有望在非补燃压缩空气储能领域实现单机功率、储能规模、转换效率等三个世界领先。预计工程建成后，年发电量可达5 亿千瓦时，能源转换效率有望达70%。而项目投产后，也有望成为世界首个投入商业运行的300 兆瓦级非补燃压缩空气储能电站。

中国能建湖南火电项目负责人龙航介绍，该项目建设无可借鉴经验，团队专门成立QC课题小组，不断和设计单位共同优化方案。项目开工建设以来，中国能建湖南火电还成立了压缩空气储能工程技术攻关小组，针对透平机等主机设备安装、自动焊技术实施以及储换热系统吹扫等工程难点和重点进行技术攻关。此次，中国能建湖南火电应城项目部编制了详细的施工计划，积极完善质量及安全管理体系和监督体系，并按照创优目标控制施工工艺质量，确保了受电的一次成功。

国网湖北综合能源公司相关负责人王俊表示，该项目也是国网湖北电力第一批新型电力系统试点示范项目，项目建成后有望极大缓解该省调峰能力不足问题，促进周边地区新能源消纳，为电网提供备用和动态无功支撑。

（来源：科技日报）

自主研制！我国首台船舶甲醇燃料供给系统完成验收

2023年12月1日，由中国船舶集团广东广船国际海洋科技研究院有限公司（以下简称广船国际海科院）自主研发制造的国产首台船舶甲醇燃料供给系统完成验收。验收仪式上，广船国际和子公司广船国际海科院签订了10 台甲醇燃料供给系统采购协议。

甲醇作为船用清洁燃料，具有良好的经济性、安全性和可获得性，受到全球航运市场的广泛青睐。广船国际海科院研发团队先后攻克了船舶甲醇燃料供给系统总体方案设计、供给系统原理及工艺技术、基于多变量自适应反馈控制技术、高集成撬块化设计技术、供给系统样机研制及实船应用等诸多技术难点，完成了国产首台甲醇燃料供给系统的自主研制及调试。经测试，各项技术指标达到行业领先水平。2023 年6 月2 日成功获得由DNV 船级社颁发的AIP 原则性认可证书，打破了国外企业的技术垄断。

广船国际海科院是粤港澳大湾区成立的首家高端海洋科技研究院，成立于2021 年12 月。研究院主要聚焦船舶研发、装备产业研发等重大科学问题，致力于解决海洋高端船舶研发和关键技术“卡脖子”问题，推动高端海洋装备核心配套自主可控，实现国产化替代。目前，已在MR 成品油/化学品船、氨燃料、LNG+氢燃料双燃料项目等新型绿色船舶研发领域取得了一定成果。

（来源：科技日报）