新材料研发智能化技术发展研究

新材料研发智能化技术发展迅速,显著增强了材料研发效率及工程化应用水平,获得国际性的高度关注。我国在此领域发展相对滞后,基础设施条件面临缺口,制约着新材料原始创新及产业发展质量。本文总结了新材料研发智能化涉及的关键技术,从技术角度梳理了国内外发展现状,分析了我国新材料研发智能化面临的挑战;阐述了新材料研发智能化技术体系框架,包括材料智能计算设计技术与核心软件、材料自主/智能实验技术与高端装置、材料人工智能基础算法及关键技术、材料数字孪生、材料智能化研发平台与协同创新网络等。提出了创新生态构建及保障、产业化发展环境、数据底座与标准体系、人才培养与国际合作方面的举措建议,以期推动新材料研发智能化技术体系的发展与应用。

第一性原理研究Mg(16-x)Tix(x=1~16)合金的晶体结构和力学性质

设计力学性能良好的新型镁钛合金对于促进汽车工业、固态储氢材料以及生物复合材料具有重要的意义.本文基于第一性原理计算,以能量为判据,筛选出了Mg(16-x)Tix(x=1~16)每个组分下最稳定的晶体结构,同时通过形成能、声子谱以及弹性常数对相对稳定的Mg15Ti1,Mg2Ti2,Mg1Ti15晶体结构进行了详细的研究.研究结果表明镁钛合金是不相溶的,形成的结构均为亚稳态结构且是热力学稳定的,此外钛含量的增加有利于增加镁钛合金的硬度以及延展性,这与实验结果一致,但是会降低共价键的强度.

基于分子动力学和自由能计算研究小分子对HIF-VHL相互作用的抑制机理

蛋白-蛋白相互作用涉及多种生理过程.其中HIF-VHL作为局部缺血性心脏病的重要靶标得到了学术界和工业界的广泛关注.本文使用分子动力学模拟和结合自由能计算研究pro-like的小分子抑制剂对VHL-HIF的抑制机理.Pro-like抑制剂能够与HIF竞争性地结合在VHL蛋白上,从而破坏VHL-HIF相互作用.基于抑制机理给出了pro-like抑制剂的优化策略.