我们总以为人工智能是数字世界里的事。但它最大的影响力，可能在于设计我们身边的实体物质。
作者：RASMUS ROTHE
日期：2025年8月19日
人工智能的早期应用，让我们以为它只和软件有关：看不见，摸不着，只是一堆算法。
但人工智能最具变革性的地方，很可能在物理世界。它将彻底改变我们设计和量产新材料的方法。
因此，材料发现成了我们 Merantix Capital 最关注的领域之一。
我们投资组合里的 Cambrium 公司，就是从我们的工作室孵化出来的，专门设计新型蛋白质。
为何我们看好这个赛道
一直以来，材料都是科技进步的幕后英雄，支撑着半导体、太阳能、电池和碳捕获等领域的发展。
如今，人工智能正在为材料开发的每个环节按下加速键。
它能提出全新的化合物，预测其性能，甚至在设计之初就考虑生产的限制。
这种结合让打造全新的材料平台成为可能，一个比以往更快、成本更低、适应性更强的平台。
下一代的材料巨头，将是那些能将前沿技术与工业应用深度融合的企业。
更重要的是，它们将帮助我们应对清洁能源、可持续生产这类时代最紧迫的挑战。
过去，计算化学的角色是在实验室测试前，模拟几种备选分子，但具体模拟什么，还得靠人的直觉。
现在，大规模人工智能模型不仅能评估已知材料，更能以前所未有的规模，创造出全新的材料。
DeepMind 的 GNoME 项目，就训练了一个图神经网络，来预测无机晶体的稳定性。
伯克利实验室则更进一步，建立了 A-Lab 平台。它将机器学习、机器人合成与自动测量融为一体。
在短短17天的试验里，这个平台在主动学习算法的指导下，自主完成了355项实验，发现了41种全新的无机化合物。
为规模化而设计
研发上的突破固然重要，但只有能够规模化应用，才能真正推动科学进步。
因此，新一代的创业公司从第一天起，就将量产刻在了自己的蓝图里。
Cambrium 正是将这种思路带入了蛋白质材料的世界。
它用人工智能设计自然界中没有的新蛋白，再通过微生物发酵来生产，整个过程灵活且可持续。
从一开始，它的设计就紧密围绕可制造性，重点考量热稳定性、发酵产率等实际生产问题。
这套方法，让研发速度提升了 5 倍，成本降低了 20 倍。
Cambrium 的首批产品之一 NovaColl，是一种可持续的胶原蛋白替代品，碳足迹降低了95%，用时不到两年就开发成功。
在气候材料领域，CuspAI 正利用生成式人工智能，为碳捕获等应用设计定制化的多孔材料。
它的平台就像一个材料界的搜索引擎，能根据特定性能要求，比如二氧化碳的吸附和释放效率，来生成和筛选候选材料。
这种方法将研发周期从数年缩短到几个月，筛选可行材料的成功率高达90%。
CuspAI 从早期就着眼于工业部署，确保设计的材料不仅理论上优秀，更能满足实际的再生效率和设备兼容性要求。
Materials Nexus 则瞄准了稀土元素的供应链风险，利用人工智能设计替代性的永磁体。
它与顶尖研究机构合作，从超过1亿种材料中筛选，开发出了不含稀土的磁体 MagNex。
这种新磁体可用于电动汽车和风力涡轮机，从概念到样品只花了三个月。
它的制造成本仅为传统稀土磁体的20%，每公斤的碳排放还减少了70%。
晶泰科技 (XtalPi) 虽然起家于药物研发，但它的人工智能平台如今在材料科学领域同样大放异彩。
其公开文件显示，自2024年起，该平台已被用于开发电池电解质、先进陶瓷等新能源材料。
这证明，一套在某个行业被验证成功的人工智能原生研发体系，稍加调整，就能服务于相邻的其他行业。
这些公司的实践共同指向一个趋势：材料发现不再是纸上谈兵。
“真正的关键在于，打造一条从概念到量产的完整、高效且商业化的流水线。
这批创业公司从成本、规模等真实约束出发，证明了人工智能材料平台，能在模拟之外创造巨大的实际价值。
创业者的机遇在哪里
对进入材料领域的创业者来说，挑战与机遇并存。
初期的市场突破口，往往在那些性能优先于成本的行业，比如化妆品、时尚和特种涂料。
这些市场能提供宝贵的早期收入，为后续的技术深耕和知识产权布局提供弹药。
随着技术成熟，更大的机会将出现在重工业领域。
建筑、包装、农业和能源等行业虽然投入更大、门槛更高，但长期价值也无可估量。
要在这些市场成功，不仅要能发现新材料，更要能融入现有供应链并满足各项监管标准。
创业者可以从几个不同的角度切入：
做平台：为化工企业或研究机构提供预测和模拟的软件工具。 搞合作：与下游的设备制造商共同开发，利用合作伙伴的资源实现量产。 全包揽：打造从发现、验证到生产的全栈能力，掌握完整价值链。
每条路对资金和速度的要求都不同，但共同的好处是，能更紧密地掌控学习和迭代的闭环。
放眼整个生态，仍有不少空白地带等待填补。
比如，实验室自动化设备昂贵且稀少；能融合多种数据源的多模态模型仍是短板。
最关键的是，如何将克级的实验室发现，高效转化为吨级的工业化生产，这中间还缺少足够的基础设施工具。
在这样的赛道里，迭代速度就是最核心的竞争力。
那些能更快试错、更快从数据中学习，并把经验快速应用到新市场的团队，终将成长为定义下一个时代的材料公司。
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