構建可持續共創的國際研究基地,通過AI將材料開發速度提升至以往的10倍,同時建立每年培養3萬名人才的體制——日本內閣府材料戰略專家會議(主席:山岸秀之旭化成公司特任顧問)彙總了題為《推進強化材料創新力戰略的相關舉措》的建言書,並提交給了小野田紀美科學技術政策擔當大臣。小野田大臣表示:「強化材料領域的研究開發,創造新素材、新材料,從保障我國產業的不可或缺性與自主性的角度來看至關重要。希望相關府省攜手合作,切實推進建言內容的落實」。
圖1 內閣府材料戰略專家會議主席山岸秀之(右)與科學技術政策擔當大臣小野田紀美(供圖:科學新聞社)
日本的材料相關產品出口額佔出口總額的22%,是日本僅次於汽車產業的支柱產業。山岸主席稱:「在論文發表數量等指標出現下滑的背景之下,我們就日本如何在具有優勢的材料領域方面保持領先展開了討論」。
建言書確定了研究開發、人才培育與研究基礎、國際品牌三個領域,並分別提出了相應的推進舉措。
在研究開發方面,將強化國立研究開發法人物質與材料研究機構(NIMS)與國立研究開發法人產業技術綜合研究所(AIST)的樞紐功能,並通過加強產業界、大學、國立研究機構之間的網路,推進大規模AI模型的開發、AI驅動實驗室系統開發功能、以及運用AI及保密計算技術等進行共創,推動複合新材料的研發。同時,通過更新和增強高安全性的研究基礎設施,形成可催生共創的國際基地。作為準備階段,將按主題(面向數據中心的材料、AI驅動材料實驗室系統等)招募參與企業,實施產官學的可行性研究。未來目標是通過企業年會費製,實現AI模型、大規模基礎數據及AI驅動實驗室的共同利用。
對各企業的數據進行加密,利用保密計算創建AI模型,並在協作領域進行遷移學習與微調訓練。在競爭領域,則分別推進各自的邊緣AI模型以及通過自動化實驗進行數據生成。這些數據也將進行加密、匿名化和結構化處理,以進一步推動AI模型的高階化,構建AI驅動的材料開發系統。
此外,從經濟安全保障的視角出發,研發能夠落地,化解資源風險的新材料;通過橫跨府省模式,銜接從基礎研究、試驗驗證、產業化落地到國際合作的全鏈體系,兼顧化解資源風險與提升產業競爭力兩大目標。今後將以內閣府材料戰略專家團隊為核心,聯動文部科學省、經濟產業省、環境省持續推進後續落實工作。核心研發方向包括:開發通過替代、減量、循環利用高度依賴特定國家的稀有資源以降低對外依存度的相關技術;開發低成本、低環境負荷的熔煉、分離提純過程技術;研發可削減電力與資源消耗需求的熱管理技術等。
在人才培育方面,將搭建每年培育3萬名相關人才的培養體系(其中材料專業碩士、博士畢業生1.7萬人,職業技能轉型再培訓人員1.3萬人)。每年培養數百名「領軍統籌型人才」,這類人才能夠統籌多個課題與研究領域,規劃適宜引入AI解決的研究課題,搭建並標準化可重複性高的研發工作流程。每年培養2000名能夠獨立開展研究的骨幹人才,該類人才具備依託AI完整推進自身課題全流程研發的能力,可憑藉專業領域知識完成數據採集與特徵量設計工作。每年培養2.8萬名入門實操型人才,這類人員能夠理解以AI為基礎開展材料研發的基本思路,可將實驗數據、計算數據、文獻資料整理並記錄為機器可讀格式。成立技能體系制定委員會,針對上述不同層級人才分別制定對應的能力要求框架,併計劃在2027年初對外正式發佈。聯合大學、行業團體等編製示範課程體系,自2028財年起投入實施。同時在國立科研機構、大學、企業內部搭建職業技能再培訓平台。
在產業界,將推進技能開放式數字徽章認證體系建設。通過將技能和資格明確為開放式數字徽章,增加將其用於招聘、晉升等場景的企業。山岸主席表示:「我們公司也已經引入了開放式數字徽章制度,員工可憑藉對應徽章匹配崗位、獲得薪資提升,此舉有效調動了從業者的工作積極性,同時提高生產效率。如果開放式數字徽章能夠在招聘和跳槽場景中得到應用,也將助力整個社會煥發活力」。
為在國際上樹立日本作為AI驅動材料開發先進國家的品牌形象,日本將與美國的Genesis Mission、歐洲的Horizon Europe、新加坡的AI for Science Initiative等開展研討會和共同研究,同時從2027年起舉辦「AI for Materials」國際挑戰賽。
原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部

