未来：上海交通大学材料基因组联合研究中心
创建背景
材料是制造业的基础，材料创新是颠覆性技术革命的核心。材料基因组计划的实施，可突破传统的循环试错和经验积累的“经验寻优”方式，实现以国家战略和上海市产业需求为导向，理性化、数字化和智能化的“系统寻优”，从而促进材料创新，加快材料从实验室到终端用户的研发速度。在此背景下，我们计划融合上海交通大学在材料、化工、物理、信息、机械与动力学科领域的优势力量，依托材料学院建立“上海交通大学材料基因组联合研究中心”。
中心使命
中心建设发展目标
以国家和地区战略以及市场需求为导向，顺应材料学科发展潮流，进一步提升上海交通大学在材料研发与加工制造方面的总体水平，突破传统的循环试错和经验积累的“经验寻优”方式，实现以国家战略和上海市产业需求为导向，理性化、数字化和智能化的“系统寻优”。融合上海交通大学在材料、化工、物理、信息、机械与动力学科领域的优势力量，建立一批具有国际水准和影响力的多学科交叉研发团队，形成校内外的协同创新能力，力争在上海市和国家的材料研发与加工制造领域保持引领优势。建立起一个具有示范作用的材料基因组学科生态系统，培养材料基因组交叉学科人才，加速高性能结构材料、生物医用与能源材料的研究、开发和产业化，促进我国在制造业、能源产业、医疗健康以及环保产业的技术突破和产业升级。
具体任务
01
初步建成基于材料基因组的跨学科、跨院系科学平台，具体包括数据库及管理平台、高通量计算平台、高通量制备平台、高通量表征测试平台。申报“先进材料与高端制造协同创新中心”。
02
整合美国MIT、伯克利国家实验室、以及其他兄弟院校的资源，构建以上海交通大学为中心的，平行于美国Hub、欧洲Hub的材料基因组项目亚洲研究中心（Asia Hub of Materials Project）。开展基于同步辐射光源的高通量原位制备和表征、跨尺度计算、材料性能预测和服役评估的新型理论方法、以及数据库和知识挖掘等方面的基础研究。实现材料以及结构-性能的数据挖掘和高速预测。
03
整合现有人才资源，加强校内跨学院的学术研讨、交流、合作，培养优青，杰青等青年人才，同时在全球范围引进高层次青年人才（如“青年千人”）若干人。
04
实施面向国家和行业重大需求的产学育人模式，培养具备材料基因组基本思想和基本技能的交叉学科人才。
考核指标
01
建成上海交通大学为中心的，平行于美国Hub、欧洲Hub的材料基因组项目亚洲研究中心（Asia Hub of Materials Project）。
02
建立基于同步辐射光源的材料高通量原位制备和表征实验线。
03
开发针对材料制备与加工过程的集成计算系统，攻克制约材料微观组织模拟与宏观性能预测的关键技术，建成面向材料过程的集成计算公共服务平台，形成集成计算材料工程领域的通用标准。
04
申请国家科学仪器重大专项、材料专项等国家重点项目1-2项。
运行机制
整体思路—需求牵引、长效协作
在校内以协同基金的形式，开展优先启动项目的校内协作。在此基础上，努力开展人才引进与培养、基础平台的协同搭建，和科研团队的整合。在校外与高端制造单位及生产企业建立持续稳定的合作关系。
创新特色—统一管理、虚拟平台
构建理事会领导下的中心主任负责制；建立中心、平台、创新团队三个层次的科研组织体系，中心统筹规划科研任务、统一部署，平台组织科研任务，团队执行科研任务。
中心作为作为虚拟交叉平台运行，中心聘用人员的原有挂靠机构不变，由中心推进小组认定成员在中心内的工作对所在的挂靠机构结算。中心机构负责日常运行管理，挂靠单位负责其人事、场地、设备和财务等管理，项目考核与管理方面，坚持动态考核与调整的原则，实现项目的高效运行。
建立落实公开招聘、分类分批招聘，构建实施专职科研人员聘任制度，实行严格的考核评价和退出机制。
人才培养—基础扎实、结合实际
在人才培养上秉承“起点高、基础厚、要求严、重实践、求创新”的人才培养理念，坚持能力建设、知识探究和人格养成三位一体的人才培养目标，实施面向国家和行业重大需求的产学育人模式，大力推进具备材料基因组基本思想和基本技能的创新人才培养。
中心架构
联合研究中心下设高通量计算、高通量制备与表征、结构与能源材料数据库、集成材料计算工程四个公共科学平台，设立先进高温合金、先进高强钢、轻质高强金属及复合材料、生物医用材料、清洁能源材料五大应用方向，聚焦两机热端部件与制造材料、汽车用先进高强钢及其智能制造、高性能轻金属及其复合材料大型构件、可降解生物医用金属植入材料与器件、能量存储与转换材料五大产业目标。中心将按照“存量设备网络一体化，重点增量设备集中化”的思路展开建设，组织结构与建设路线如图所示。
中心组织架构与层级关系
研究内容
研究方向一：高通量计算平台
与MIT的Gerberd Ceder教授合作，共建基于The Materials Project的材料基因组亚洲中心 (Asia Hub) 开展学科交叉，与软件工程、大数据领域专家合作，开展智能材料设计研究与常规的手段相比，自动化、智能化的任务提交和数据回收分析，提高计算通量两个数量级。
研究方向二：高通量实验表征平台
高通量方法对材料系统进行筛选的流程图
基于3D打印、气相沉积、化学合成、电化学技术的材料快速制备与表征技术
研究方向三：集成计算材料工程（ICME）
重点解决材料组织到性能之间的本构关系和预测模型，实现成分-组织-性能的集成设计与制造。
高强度稀土镁合金设计理论
研究方向四：钙钛矿电池材料
研究方向五：光催化材料
研究方向六：储氢材料
利用第一性原理方法进行设计，采用金属气相合金化法制备了具有核壳结构的纳米镁基储氢材料，从而获得了良好的储氢热/动力学性能和抗氧化性。
资料来源：上海交通大学材料基因组联合研究中心官网