这些年 美国的材料基因组计划都在支持哪些材料项目?

【何为美国材料基因组计划】

现阶段，新材料的研发模式主要依据研究人员个人认知和大量重复性探索，这就导致新材料从发现到最终工业化应用周期较长（10~20年）。近些年随着工业发展速度迅速增加，欧美等先进工业国逐渐意识到传统的研究方法已经跟不上现代工业的脚步。因此革新材料研发方法，缩短新材料从发现到最终工业化应用周期成为各国滚球体育 竞技的新战场。

在这样的背景下，美国于2011年提出了材料基因组计划（MaterialsGenomeInitiative，MGI），旨在结合使用计算能力、数据管理和新的综合性方法，让新材料的研发走向更为科学、高效的方向。

MGI作为2011年先进制造业伙伴计划中的重要子计划，汇聚了包括能源部（DOE）、国防部（DOD）、国家自然科学基金会（NSF）和国家标准技术研究院（NIST）在内的四个部门合力完成三个任务：

1、开发一种全新的材料创新体系；
2、新材料外围是什么意思 于国家安全、人类健康和清洁能源；
3、构建、培养新一代材料研究团队。

接下来就让我们来看一看过去的2011-2015年间，美国这个野心勃勃的材料基因组计划都有什么值得注意的动向：

【2011-2015年材料基因组大动作】

【高等院校】

威斯康星大学麦迪逊分校建立材料创新研究所，这座耗资500万美元的研究所汇集了多个学滚球体育 术，未来目标是为材料团体提供基础设施。

佐治亚理工学院建立了一个多学科相互融合的研究所，它为生态系统材料的研究和教育工作提供平台。不过，这个平台只是大型项目的一部分，该项目耗资1000万美元，预计用时5年完成。

密西根大学计划投入2000万美元在未来几年内建立集成计算材料工程及软物质建模和模拟“组装实验室”。这个实验室将于与佐治亚理工学院和威斯康辛州材料创新研究所共同发起一个对话，涉及多个利益相关国。作为材料基因组计划的一部分，该实验室会成为一个国家材料创新网络加速器。

由哈佛大学和IBM合作主导的哈佛大学清洁能源项目已公开发布一个数据库，在这个数据库里你可以搜索到230万个分子及其相关数据。

麻省理工将推出一个新的大规模开放式在线课程（MOOC），该课程着眼材料科学创新和商用化。通过学习这些课程，人们将获得一种新的思维模式，而这种模式正是美国材料基因组（MGI）缩短研发周期的关键。

美国七校宣布：为了支持美国材料基因组（MGI）劳动力培训，它们会发展新的学位课程、设施以及教学工具。

来自美国不同地区的5所大学正在汇集各路力量来推进美国材料基因组（MGI），这些力量包括学术研究人员，技术转让相关专业人士，材料研究和开发行业领导人以及政府滚球体育 官员等。

33所大学联合组成的大学材料委员会（UMC），该组织致力于为培养新一代材料科学家和工程师探寻新方法。

密歇根大学的承诺在未来5年投资3000万美元用于单独项目建设，这个项目包括一个科学和工程计算研究所，新的高性能计算资源，一个由工业、政府和学术界三方共同开发和优化制造加工中心和一个新的暑期材料教育学校。

爱荷华州立大学、洛斯阿拉莫斯国家实验室和美国能源部艾姆斯实验室三大机构与大学和工业合作伙伴网络结合，启动主题为“材料基因组图谱”的系列研讨会，目的在于明确关键研究挑战和建立“材料基因组”可实现实验和计算技术。

【政府企业】

奥巴马政府宣布投入1420万美元开发先进汽车轻量化材料。

美国商务部国家标准与技术研究所(NIST)将为建成2500万美元的先进材料卓越中心发起竞争。这个新中心的目标是创建一个协作环境，集中技术力量以加速材料的发现和发展，此外为先进材料成果转化提供机会，并且为年轻的科学家和工程师提供培训。拥有行业、学术和政府等不同背景的工作人员将在中心共同工作，思维融合，突破技术壁垒。

美国商务部国家标准与技术研究所（NIST）和ASM将建立一个开放数字存储库。这不仅为研究人员通过数据分析进行创新研究创造条件，还为获取更多数据以应对材料数据管理识别的挑战并为其提供解决方案。

美国国防部(DOD)的下属的国防高级研究计划局(DARPA)已开始与美国军方合作。NASA已经使用了比较成熟的材料选择和分析工具(MSAT) / MAPTIS数据管理系统捕获和存储数据，DARPA的开放制造计划为其提供数据支持。经过标准验证和流程确认后，这些制造业数据将适用于包括学术和工业研究人员在内的整个MAPTIS团体。

美国国防部（DOD）宣布成立现代化轻量金属制造研究所，旨在集中精力加强国内金属制造业，加快占领军用、民用领域市场空间，同时为下一代专业人力资源提供教育和工具。

美国能源部(DOE)车辆技术办公室将在能源效率和可再生能源方面与NIST合作，双方计划投入300万美元作为奖金用以征集先进轻型金属材料。

在2013财年，BES选择阿贡国家实验室联合领导储能研究中心，应用美国材料基因组（MGI）提供的标准发现和设计新型电池，该电池在性能上可能会超越传统锂离子电池。

美国能源部国家能源研究科学计算中心、劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)和麻省理工三方合作完成一个关于材料行为预测的项目。该项目旨在为科研和工业人员提供一款预测能力更强的工具。此项工作将大大加快新材料从发现到转变成实际应用的速度。

作为美国材料基因组（MGI）进展的关键环节，材料研究协会和矿物、金属材料学会共同在材料学界进行了一次关于材料数据访问的调查。超过650名材料专家参与，75%的人表示如果有资金或出版物作为鼓励，他们会参与开放数据共享。这将会极大地促进美国科学数据的共享和开放。

31个组织合作推出奥兰多材料创新原则，该原则将促进新工具的开发利用，同对知识共享和开放模型数据也起到推动作用。

为促进公私机构在先进材料研究方面的合作，政府投资1.7亿美元建设新康州大学滚球体育 园区。

通用电气公司全球研发中心召开增材制造峰会，峰会目的在结合设计、材料和制造开发过程中的建模过程加速关键技术投入实际应用。

【本文主要参考网站】

美国材料基因组官网
美国能源部官网
美国国防部官网
美国国家标准技术研究院官网
美国国家自然科学基金会官网
美国白宫官网

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