
9月10日,中国科学院深圳先进技术研究院(以下简称“深圳先进院”)材料人工智能研究所喻学锋研究员领衔的研究团队在《自然-机器智能》发表最新研究成果,正式发布了材料研究领域内的首个轻量化双模型协作智能体“材智云脑MatBrain”(以下简称“MatBrain”)。
研究团队当天接受南方+采访时表示,团队正致力于将MatBrain作为机器人“决策大脑”,与具身智能技术相结合。这意味着被称为“机器人科学家”的具身智能机器人Dr. Mind将变得更加聪明、能干,让它在灵巧手控制、离心机操作、精准“反馈”移液、精准“微量”加粉、样品表征分析等方面更加精准、智能,帮助科研人员更高效完成科研任务。

研究人员将MatBrain与具身智能技术相结合,让具身智能机器人科学家Dr. Mind有更强大的“大脑”。
据介绍,MatBrain由两个轻量化的小模型Mat-R1、Mat-T1组成,前者就像“材料专家”,负责材料知识理解、科学推理和结果判断;后者则像“科研执行者”,负责调用材料数据库、结构生成模型和计算软件。两者通过不断地“执行—分析—反馈—再执行”,共同完成科研任务。

MatBrain双模型协同框架(深圳先进院研究团队供图)
该智能体在材料科学研究中的预测综合准确率较GPT-5、DeepSeek-R1等大模型提升 66%,部署成本较同类大模型降低95%,这种轻量模型协作方式在材料性质预测、晶体结构设计等任务中能够达到远超前沿通用大模型的水平。
《自然-机器智能》期刊编辑对该文章给予了高度评价,认为该成果是“AI for Material”领域非常有价值的工作。
“科学推理和科研工具调用这两种科研能力很难在同一个轻量化模型中做好,换成数千亿参数的通用大模型虽然可以提高科研能力,但会带来巨大的计算和部署成本。”论文第一作者、深圳先进院博士后史桐雨介绍,与其让单一模型同时承担所有功能,不如将“科学分析”和“科研执行”进行专业化分工,并通过模型协作完成复杂材料研究。

材智云脑核心架构(深圳先进院研究团队供图)
一直以来,喻学锋团队围绕人工智能技术赋能材料创制展开科学研究与技术转化,而MatBrain正是基于此前的技术基础不断优化和迭代后诞生。团队相关核心专利“一种双模型协同的轻量化材料科学智能研究方法与系统”已获得授权,同时登记了“材料科学模型协同生态平台软件V1.0”软件著作权,相关成果入选2025年度中国科学院网信工作十大进展。团队已经将MatBrain开发成可应用的AI智能体软件,现正式发布MatBrain体验版软件供公众下载。

深圳先进院材料人工智能研究中心内,多台“机器人科学家”在工作和调试中。
“在推动成果转化方面,我们将MatBrain与材料中试生产数据相结合,为产业定制化开发材料智能体——材智云脑,为新材料等领域的突破提供高效的智能化解决方案。”喻学锋介绍。相关技术已应用于深圳先进院团队孵化的中科先进材料科技有限公司,构建了数据驱动的先进功能材料中试平台,于2025年成功获批首批国家级制造业中试平台(全国仅21家,材料领域仅2家)。
另一方面,团队还与多家企业共建创新联合体,助力企业研发提质增效。例如团队与磷化工龙头企业兴发集团开展长期合作,将材智云脑MatBrain融合企业数据、构建面向磷化工及新材料领域的智能研发平台“兴发云脑”,实现了从文献检索、知识分析、实验方案设计到工艺优化的全流程智能辅助,帮助兴发集团向新能源领域转型,使其成为在磷酸铁锂电池原料赛道中成长速度最快的企业之一。
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采写:南方+记者 马芳
摄影/摄像/剪辑:南方+记者 鲁力(除署名外)炒股如何放大杠杆
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