人类文明的早期篇章,往往以材料命名。石器、青铜、铁器,材料变了,文明就变了。
几千年后的今天,两个95后中国小伙相信,他们找到了改变发现材料游戏规则的新工具。不是锤子与熔炉,而是算法与数据。
“AI4S带来的新机会,会渗透、重塑各行各业。”深度原理创始人兼CEO贾皓钧说。
AI4S(AI for Science),即人工智能来做科学研究,被视为继实验、理论、计算和数据科学之后的“第五科研范式”。去年,国务院《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》明确将AI赋能科技创新列为培育新质生产力的重要方向。而AI4M(AI for Materials),人工智能赋能材料研发,是其中备受关注的核心分支。
前不久,这家由MIT(麻省理工学院)博士贾皓钧和段辰儒创立的杭州公司,发布能独立完成科研全流程的AI科学家平台Mira,并完成A系列融资,累计金额近10亿元人民币,创下国内AI4M领域迄今最大融资纪录。
放眼全球,AI4S赛道正在被热钱追逐。据不完全统计,今年上半年全球融资总额已突破44亿美元。一个大众尚未熟悉的赛道,钱已跑得比认知快。AI的角色,正从科研辅助工具,转向参与科学发现全过程。
一个不知疲倦的AI科学家
材料科学界有个比喻:发现新材料,就像在沙滩上捡贝壳。过去上百年,人们靠试错法和计算模拟,把容易够到的贝壳几乎捡光了。剩下的要么藏在更深的水下,要么埋在更厚的沙里,用传统方法越来越难。
而另一个事实是,元素周期表里的元素任意组合,理论上存在的新材料超过10^[60]种,即便刨掉不稳定的组合,也有1022到1023种可能性。但全球主要材料数据库可查的材料只有几十万种,绝大多数材料从未被探索过。
AI4S正在改变这个局面。
深度原理的解题思路,是一个叫Mira的AI科学家平台。这是天文学中鲸鱼座一颗红巨星的名字,拉丁语意为“奇妙”,也是“miracle(奇迹)”的词根。
它不是一款软件,也不是单个智能体。“你可以把它理解为一位知识渊博且不知疲倦,可全天候工作的AI科研工作者。”贾皓钧说。
人类科学家花好几年,从成千上万种分子里反复筛选、试错,才可能找到一种好用的新材料。而Mira能自己查文献、想方案、做预测、安排实验、分析结果,再根据结果调整下一轮方案,整个研发流程被串成了一条自动流水线。
这条流水线有多快?一个直观的对比:传统上,一种新材料从实验室研发到工业可用,要花5—10年,绝大多数时间耗在研发环节,试错成本高;现在有了AI,能把周期压缩到以周计。
能做到这些,靠的不是单点技术突破,而是一套环环相扣的体系。
数据飞轮。深度原理搭建了三层数据架构:底层是全球公开的材料数据,中层是自研计算出的9亿多条材料结构和性质数据,以及300多万条反应机理数据,上层是自有高通量实验室产生的
真实实验数据。模型用数据做预测,预测指导实验,实验数据又反过来训练模型,越用越“聪明”。
多模型协同。在材料性能预测、新材料生成、化学反应推算三个方向,公司的核心模型都做到了行业最优。以自研的React-OT模型为例,它能用生成式AI直接模拟化学反应的全过程,把原来数天甚至数月的化学反应过渡态生成时间,缩短到0.4秒,相关成果登上了Nature子刊《自然·机器智能》的封面。
干湿闭环。“干”指计算模拟,“湿”指真实实验,很多AI公司只做“干”的环节,算完就结束了。深度原理自建了一个L4级高通量自动化实验室,AI在电脑里算完后,可以直接指挥实验室的机器人做实验,自动收数据,再反馈给模型迭代。
从MIT实验室走出的学术搭子
贾皓钧和段辰儒相识于MIT,师从同一位导师——化学工程系教授、AI化学设计领域的领军人物希瑟·库里克。她和2024年诺贝尔奖得主、谷歌DeepMind创始人哈萨比斯,同属AI4S的早期推动者,区别在于前者的方向是化学材料,后者是蛋白质。今年3月,库里克正式兼职加入深度原理,担任首席科学家。
在此之前,贾皓钧本科就读于吉林大学唐敖庆试验班,学的是物理,后赴MIT攻读物理化学博士;段辰儒毕业于浙江大学竺可桢学院,物理专业,毕业后同样进入MIT读博。
师从库里克前,贾皓钧就听说组里有个很厉害的中国学长叫段辰儒,便给他发邮件打听情况,5分钟就收到回复。两人约了喝咖啡,聊得很投机,很快决定拜入同一位导师门下。
就在毕业前,段辰儒收到高校的橄榄枝,以及微软等大厂的offer;贾皓钧则加入陶氏化学全球研发总部实习,亲身感受了工业界材料研发的效率难题。
2022年底,ChatGPT引爆生成式AI的热潮。博士在读的贾皓钧动了创业的念头。
当时有个投资人建议他,创业前先聊100个人,同行、创业者、下游产业的人都可以,聊完再看想法靠不靠谱。他真的聊了超过100个人,聊完反而更坚定了。
2023年4月的一天,贾皓钧和段辰儒吃着烤羊排,从中午聊到晚上,最终决定一起回国创业。公司取名“深度原理”,“深度”来自深度学习,“原理”来自第一性原理。他们想把AI和量子化学结合起来,重新理解分子世界的运行规则。
第二年,深度原理创立,两人分别出任CEO和CTO,总部落在杭州。6月,种子轮融资完成后,船,正式起航。
从实验室到工厂的“最后一公里”
公司刚成立那会儿,AI制药已经火了好几年。相比之下,AI+材料几乎是个冷门。如果按行业发展成熟度来看,选前者似乎是更稳妥的路径,但贾皓钧和段辰儒偏偏选了后者。
在他们看来,AI制药的最大瓶颈在临床试验,而材料研发的瓶颈卡在“找到对的配方”。不是设计不出新分子,而是设计出来了,能不能真造出来?造出来了,能不能稳定量产?这是从实验室到工厂的“最后一公里”。一旦配方确认,后面的中试放大和量产,恰恰是中国制造业最擅长的事。
“用AI解决材料研发问题,相对更容易,也更能解决行业痛点。”贾皓钧说。
市面上不少AI材料公司做的事叫“分子生成”,用AI画出新分子的结构图,告诉客户“你可以造这个”,但深度原理在此基础上更进一步,可以给出“怎么造”的答案。
方向定了,剩下的就是全力奔跑。两年内,深度原理以高频节奏拿下7轮融资,最新一轮A3在今年7月完成,投资方包括孚腾资本、华控基金、康君资本、顺禧基金、高瓴创投、祥峰投资等头部机构。
商业化也在同步加速。公司目前有三种合作模式:以订购方式按需调用AI研发能力;和客户共同研发新管线,采用“里程碑节点付费+成果分成/技术授权”模式;自研管线后通过专利授权变现。贾皓钧透露,目前已签下千万级订单,多家世界500强客户持续复购。
比如和欧莱雅的长期合作,把配方稳定性研发周期从好几个月压缩到几周,大幅加快产品上市节奏;与杉海创新联合开展活性物管线研发,打造AI超分子材料智造平台。
Mira带来的影响,最终会落在每个人触手可及的产品上:更安全的化妆品、散热更好的服务器、续航更长的电池……新材料研发的速度,就是能源转型、芯片迭代、产业升级的速度。
贾皓钧将自己的办公室命名为“哥伦布”,他曾不止一次提及,创业就像航海,你开了船出海,要么抵达彼岸,要么中途触礁,没有中途下船的选项。而创始人,注定是船上最笃定的那个人。船在,路就在。