材料是文明的骨骼：青銅鑄禮樂，鋼鐵筑鐵路，硅片點亮數(shù)字星河。而今天，當人工智能開始理解原子的語言，一種新的可能正在實驗室中悄然萌發(fā)——人類或許不必再等待自然的恩賜，而是可以主動“編織”出滿足國家重大需求的新材料、新物質(zhì)。這條路，既需要算法的鋒芒，也需要長期推演與積累的耐心；仰望星空，腳踏實地。

▲王翕君

在中國科學技術大學的一間辦公室里，夜晚常被屏幕前的計算與思考所點亮。不斷更新的數(shù)據(jù)，記錄著王翕君教授及其團隊一次次逼近答案的過程，也逐漸勾勒出一條正在成形的智能材料設計路徑：借助數(shù)據(jù)驅(qū)動的人工智能模型，圍繞明確的目標需求，對材料結構與性能進行精準設計，幫助科研人員在近乎無窮的可能空間中更早看清方向。這一以人工智能驅(qū)動的科學研究（AI for Science）為核心的研究范式，正承載著讓材料設計從費時費力的經(jīng)驗試錯，邁向精準高效、按需定制的期待。這既是他十余年研究積累的自然延伸，也是他歸國后持續(xù)投入、專注推進的核心研究方向。

求知有所問——智能何以賦能科學

王翕君的研究起點，源于博士階段對材料表界面問題的長期關注。作為一名具有物理化學背景的研究者，他早期的工作主要圍繞小分子（如CO、NO）在材料表面的吸附與反應行為展開，試圖從微觀層面理解材料吸附性能的本源。這類問題具有高度的普遍性——分子與材料表面的相互作用，廣泛存在于催化、能源轉化與環(huán)境過程之中。不過，在相關計算研究中，他逐漸意識到一個現(xiàn)實挑戰(zhàn)：隨著數(shù)據(jù)規(guī)模不斷增長，材料結構與吸附性質(zhì)之間的映射關系變得極為復雜，傳統(tǒng)依賴經(jīng)驗或直覺的方法，已難以從中提煉出穩(wěn)定、可泛化的規(guī)律。如何在復雜數(shù)據(jù)中識別真正起決定作用的關鍵因素，成為他持續(xù)思考的問題。

轉機出現(xiàn)在2016年。阿法狗（AlphaGo）戰(zhàn)勝李世石，成為人工智能領域的標志性事件，也為王翕君的思考提供了重要啟發(fā)。在他看來，這展示了一種可能性：像圍棋這樣規(guī)則簡單，卻擁有極其龐大狀態(tài)空間的復雜系統(tǒng)，都可以通過機器學習挖掘出內(nèi)在規(guī)律，那么科學數(shù)據(jù)中的“復雜映射關系”，是否也存在類似的解法？

帶著這一問題，王翕君開始嘗試將機器學習引入材料表界面研究。博士階段，他幾乎將全部精力投入到一個核心問題上：AI是否能夠定量揭示材料表面與分子之間的相互作用機制。通過系統(tǒng)分析大量材料-分子相互作用數(shù)據(jù)，他與合作者發(fā)現(xiàn)，這一復雜過程可以用一個物理含義清晰、計算代價較低的描述符來刻畫——材料表面與分子電偶極矩之間的相對取向關系。這一描述方式不僅具有良好的可解釋性，而且具備較強的可泛化能力，并不局限于特定分子或單一材料體系。“此外，這一工作的意義還在于，提供了一種物理清晰、計算高效的模型描述符，使得從材料表界面微觀電子結構出發(fā)，理解并調(diào)控其宏觀性成為可能?！蓖豸饩M一步指出。

相關成果發(fā)表在《美國化學會志》，并獲得《科學》（Science）的專文推薦。這一工作成為王翕君科研生涯中的重要節(jié)點，也堅定了他在AI for Science方向持續(xù)探索的信念：在保留物理可解釋性的前提下，AI能夠顯著拓展傳統(tǒng)研究方法的能力邊界。于是，在此基礎之上，他進一步將原本依賴電子結構計算的描述符，推廣為實驗上更易獲取的光譜描述符，顯著拓展了理論模型在真實實驗條件下的適用范圍，并由此產(chǎn)出了一系列具有國際影響力的成果。

回顧這一階段的研究經(jīng)歷，王翕君并不諱言其中的反復與挑戰(zhàn)。“很多時候，理論推導、計算結果與直覺判斷并不一致，有些問題看似接近答案，但在更嚴格的驗證下又不得不重新思考。”而也正是在不斷學習、試錯與迭代的過程中，他逐漸意識到：當研究對象愈發(fā)復雜，必須持續(xù)引入新的研究思路和技術手段，才能真正逼近真實世界。

“智能時代的科研范式，應當是新工具與傳統(tǒng)方法的有機結合，通過‘理論預測—AI模型—實驗反饋’的閉環(huán)迭代，不斷縮小模型與現(xiàn)實之間的距離，實現(xiàn)按需定制材料?！边@一理念，也深受其導師江俊教授的影響?！皬膶熒砩希覍W到最重要的一點，是要始終思考并回應‘這個時代最緊迫的需求’?！蓖豸饩f。AI for Science的范式變革，是這個時代最重要的事情之一。他始終強調(diào)，真正有價值的研究，往往是在當下看起來困難，但對學科發(fā)展和國家需求具有長遠意義的研究。

跨界自由行——從方法探索到材料創(chuàng)制

秉承導師的教誨，對時代問題、研究范式與科研使命的高度自覺，深刻影響了王翕君后來的科研道路選擇，也不斷提醒他：在面對新方向與新挑戰(zhàn)時，要有勇氣去嘗試“更難但更重要”的事情。而最終，這些象牙塔中的理論思考與追問，隨著他邁出國門的腳步，逐漸走向更廣闊的舞臺。

▲2017年11月，王翕君在中國科學技術大學

博士畢業(yè)后，王翕君赴美國開展合作研究，研究方向不斷拓展：在加州大學圣塔芭芭拉分校，從事有機催化相關研究；在北卡羅來納州立大學，重點探索化學鏈在能源轉化中的應用；在西北大學，則集中于框架材料的計算模擬與性能預測。盡管研究對象與應用場景不斷變化，但這些工作始終圍繞著同一個核心問題展開——如何將人工智能方法有效融入傳統(tǒng)材料研究，探索新范式在不同科學與工程場景下的能力邊界。

近年來，王翕君將研究重心聚焦于金屬有機框架材料（MOF）。這是一類由金屬節(jié)點和有機連接體以“搭積木”方式構筑而成的多孔材料，具有比表面積大、孔結構可調(diào)、化學組成高度可設計等顯著優(yōu)勢，在氣體吸附與分離、能源存儲、催化、環(huán)境治理等關鍵領域展現(xiàn)出巨大應用潛力。更為重要的是，框架材料具有一個極其鮮明的特征——自由度極高。潛在的金屬節(jié)點與有機配體組合空間呈指數(shù)級甚至爆炸式增長，遠遠超出了傳統(tǒng)材料研發(fā)范式所能承受的范圍。而與此同時，它們的結構和功能又可以進行高度定制，具備天然的“可編程”屬性。

“這恰恰是人工智能最擅長發(fā)揮作用的地方?！痹谕豸饩磥?，MOF是一類底層規(guī)則相對明確，但狀態(tài)空間極其龐大的系統(tǒng)，為AI方法的引入提供了理想試驗場。正是基于對這一材料體系的持續(xù)投入與系統(tǒng)研究，他近年來不斷推進相關方向的工作，并于2024年獲得美國西北大學國際納米技術研究所“杰出研究員獎”。

與此同時，全球正加速布局材料智能創(chuàng)制新賽道。美國推進材料基因組計劃，歐盟發(fā)展數(shù)字材料孿生體系。王翕君逐漸意識到，中國擁有完整的工業(yè)體系、強大的算力基礎和舉國體制優(yōu)勢，完全有條件走出一條具有自身特色的材料智能創(chuàng)制之路。這一思考，也逐漸匯聚成他后來做出關鍵人生選擇的重要背景。

歸舟破寒潮——守護科研的底線與初心

談及回國之路，王翕君坦率地說，“這并不是一個輕松的選擇”。在美國期間，他獲得了美國綠卡，并在西北大學擔任助理研究員，科研環(huán)境與經(jīng)費支持相對穩(wěn)定。從事基礎研究的他，當時也一度真誠地相信：科學無國界，在哪個國家開展科研，本質(zhì)上都是在為全人類積累知識。

這種想法，后來發(fā)生了深刻轉變。

真正促使王翕君開始認真思考“回國”這件事的，是他親眼看到我國科研機構——包括他的母校中國科學技術大學（2024年被美國商務部以“國家安全”為由列入“實體清單”）——在基礎研究領域取得國際領先進展后，卻遭遇不公正對待，甚至被實施技術封鎖和實體制裁?！皟H僅因為在基礎研究領域走在前面，就被視為‘風險’，這一點在價值層面上讓我無法接受?！彼f。在那之后，他也陸續(xù)收到明確警告，要求中斷與中國科研機構，尤其是與母校中國科學技術大學的學術合作。那段時間，他的心情由憤怒逐漸轉為清晰的想法——自己必須為此做點什么。

“也正是在那個階段，我第一次真正體會到一句話：科學無國界，但科學家有祖國?！蓖豸饩龂烂C說道。從那時起，他開始主動尋找回國發(fā)展的機會。其間他也經(jīng)歷了諸多波折，并拒絕了一些極具吸引力的選擇，例如美國諾貝爾化學獎得主奧馬爾·M.亞吉（Omar M. Yaghi）所創(chuàng)立的初創(chuàng)公司Atoco提供的高薪職位，以及國內(nèi)多所高校的加入邀請。對這些認可，他始終心懷感激，但幾乎沒有猶豫，便做出了決定——放棄美國綠卡，回到母校中國科學技術大學。

原因并不復雜?！爱斈感Ｊ艿讲还龑Υ龝r，我更希望站出來支持和守護它?！痹谕豸饩磥恚藨斣谧钚枰约旱牡胤桨l(fā)光。數(shù)年間，他走過北卡羅來納州立大學的楓林，穿過西北大學的雪夜，在工業(yè)界短暫駐足，也親身經(jīng)歷了國際學術前沿的競爭節(jié)奏。但最終，他毅然選擇遵從內(nèi)心，回到祖國，回到“最需要我的地方”。這并非一次簡單的職業(yè)變動，而是一次價值的重新錨定——將個人的學術理想與國家的科技發(fā)展緊密相連。一張單程機票，一箱行李，承載著未竟的夢想，將他帶回了熟悉又嶄新的起點。有些選擇，不需要宣告，只需踐行。

如今，在中國科大的校園里，王翕君團隊實驗室中常常亮起的燈光，成為這一選擇最安靜卻最堅定的注腳。機械臂緩緩移液，光譜儀閃爍微光——這些看似平凡的場景，勾勒出青年科學家默默前行的足跡，也共同奏響我國自主科研體系穩(wěn)健前進的節(jié)律。

新時代的科研青年，不必站在聚光燈下。他們只需在最需要的地方，持續(xù)發(fā)光——因為光本身，就是答案。

微光成星河——照亮夢想的征途

以老師的身份重新回歸母校，對王翕君而言，既是新的起點，也是責任的延續(xù)。在新的階段，他正繼續(xù)深耕AI for Science的研究范式變革，力求在能源、環(huán)境等國家重大需求相關方向上，踏踏實實地做出具有長期價值的工作。

▲2022年12月，王翕君在美國鳳凰城參加化學工程師協(xié)會（AIChE）年會

學校給予王翕君的支持是全方位的。一方面，是穩(wěn)定、可持續(xù)的科研條件與經(jīng)費保障，使他能夠安心開展面向長期目標的基礎研究；另一方面，更重要的是中國科學技術大學極具活力的學生群體——他們來自全國各地，基礎扎實、思維開放，勇于挑戰(zhàn)難題。這種踏實、純粹、敢想、敢問、敢做的學術氛圍，不斷激發(fā)新的研究思路，也讓他對未來充滿信心。

回國之后，王翕君迅速投入了新的科研階段。目前他的工作重點包括：發(fā)展面向框架材料的智能設計方法，構建可擴展的研究工具鏈，并探索其在能源、環(huán)境等國家重大需求方向中的應用潛力。隨著研究不斷深入，他也愈發(fā)清晰地認識到：“真正具有生命力的科學成果，必須能夠走出論文，進入真實世界。科研人員不僅要回答‘能不能做出來’，還要進一步思考‘能不能放大，能不能穩(wěn)定，能不能持續(xù)地產(chǎn)生價值’。”

回國數(shù)月以來，王翕君對我國在科研成果轉化方面所具備的新型舉國體制優(yōu)勢，有了更加直觀而深刻的認識。一方面，國家層面在關鍵技術方向上持續(xù)加大政策引導與資源投入，為從基礎研究到中試驗證提供了系統(tǒng)性支持；另一方面，高校和科研機構也正逐步從“單點突破”走向“平臺協(xié)同”，通過整合算法、數(shù)據(jù)、實驗與工程能力，顯著縮短科研成果走向應用的路徑。

在這一背景下，王翕君依托中國科學技術大學的“機器科學家”平臺，開始有意識地將研究重心逐步向成果落地與轉化延伸。在實踐中，他越來越堅信：只要科學問題、技術路線與應用場景能夠在研究早期形成良性耦合，科研成果的轉化將是一個自然推進的過程。當然，這條路并不輕松，需要耐心、協(xié)作與長期投入，但也正是在這條路上，基礎研究才能真正轉化為推動產(chǎn)業(yè)升級與社會發(fā)展的持續(xù)動力。對此，他始終保持信心，也充滿期待。

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