我国科研团队在战略新材料领域刷新世界纪录：通过打通从数据构建到实验验证的AI科研全链条，上海人工智能实验室等机构于2026年5月成功制备出厚度超200微米的高质量单晶石墨，其厚度达到当前世界水平的3倍以上，迈出了人工智能赋能材料研发的关键一步。
大面积、高质量的单晶石墨，是突破高功率芯片热管理瓶颈、实现微机电系统超润滑以及提升高端半导体装备核心部件性能的关键战略材料。长期以来，受限于传统的“试错式”研发模式，这类材料的可控制备一直面临底层机制不清、研发周期漫长、量产极其困难等世界级难题。
此次中国科研团队之所以能打破僵局，核心在于探索出了一条从“经验试错”转向“机制驱动”的智能化科研新路径。要让AI真正辅助材料研发，高质量的底层数据是先决条件。联合团队首先针对镍-碳体系，构建起一个包含亿级数据的计算材料数据库。在此基础上，团队融合了苏州国家实验室的高精度NEP机器学习势方法，以及上海AI实验室自主研发的主动学习工作流与计算材料智能体框架，训练出了专用的机器学习势函数模型。
这一AI模型突破了传统第一性原理计算在时空尺度上的局限，能够完成超过十万原子规模、百万原子步的复杂界面动力学模拟。通过模拟，科研人员首次在原子尺度上捕捉到了“孪晶晶界加速碳迁移”等关键微观过程，彻底厘清了单晶石墨的生长机制，明确了反应温度、碳溶解度等核心参数的调控规律。
在AI模型的精准指引下，联合团队搭建了单晶石墨生长系统，最终成功生长出厚度超过200微米的高质量单晶石墨。这一成果有力验证了AI作为驱动科学发现“革命性工具”的巨大价值。
未来，联合团队将继续依托AI模型优化实验工艺参数，推动单晶石墨向更高质量、更大面积和更稳定的规模化量产方向发展，加速其在电子器件、热管理和高端装备等领域的落地应用。这一突破不仅为我国半导体等高端产业提供了坚实的材料支撑，也为全球材料科学研发提供了极具借鉴意义的“中国范式”。
