HardKrypton Erstveröffentlichung | Ein KI-gestütztes Neumaterialteam aus dem Umfeld der Beihang-Universität erhielt eine Finanzierung im Wert von mehreren zehn Millionen Yuan, und das KI-Gehirn sowie das autonome Roboterlabor sind bereits kommerzialisiert.
Nach Informationen von Hard Krypton hat Beijing Heguang Zhicheng Technology Co., Ltd. (im Folgenden als „Heguang Zhicheng“ bezeichnet), ein Unternehmen für neue KI-Werkstoffe, kürzlich eine Angel-Finanzierung in Höhe von mehreren zehn Millionen Yuan abgeschlossen. Diese Finanzierung wird hauptsächlich für die Erweiterung des Teams und die Erweiterung des unabhängigen Labors verwendet.
Heguang Zhicheng wurde im Dezember 2025 gegründet und widmet sich der Vereinfachung und Beschleunigung der Werkstoffforschung und -entwicklung durch die Einführung von KI. Obwohl es erst seit kurzem besteht, hat es Kooperationen in Bereichen wie neue Energien, Luft- und Raumfahrt, pharmazeutische Polymermaterialien, Arzneimittelmodifikation, optoelektronische Materialien und Photoresist aufgebaut. Seine Produkte haben die Kommerzialisierung erfolgreich durchlaufen und wurden an mehrere Kunden ausgeliefert.
Sein Chefwissenschaftler Liu Yuzhou ist Professor und Doktorvater an der Fakultät für Chemie der Beihang-Universität. Er war früher F&E-Wissenschaftler am Hauptsitz von Milliken & Co. in den USA, hat Originalarbeiten in Fachzeitschriften von Science und Nature veröffentlicht und besitzt mehr als 40 erteilte internationale Patente. Der Chefwissenschaftliche Berater Yang Wantai ist Mitglied der Chinesischen Akademie der Wissenschaften. Er widmet sich seit langem der methodologischen Forschung zur Synthese und Modifikationschemie von Polymermaterialien und ist derzeit Professor an der Abteilung für Chemieingenieurwesen der Beijing University of Chemical Technology und der Tsinghua-Universität sowie Direktor des Pekinger Labors für biomedizinische Materialien.
Die aktuelle Forschung und Entwicklung an neuartigen Spitzenwerkstoffen ist in den Tiefenbereich komplexer Rezepturen und extremer Synthesebedingungen eingetreten. Die Effizienz und Wirkung des traditionellen Forschungsmodells, das auf menschlicher Erfahrung und Versuch und Irrtum beruht, hat eine Obergrenze erreicht. Gleichzeitig führen die kontinuierlichen Durchbrüche bei den nachgelagerten Spitzentechnologien und die beschleunigte Iteration der Industrie zu einem noch nie dagewesenen dringlichen Zyklus für die Aktualisierung und Iteration neuer Werkstoffe. Die nachgelagerte Ebene zwingt die Billionen-Yuan-Werkstoffindustrie, die Transformationswelle der KI zu nutzen, um die präzise und effiziente Forschung und Entwicklung von Werkstoffen zu beschleunigen.
Im Unterschied zu Anbietern auf dem Markt, die nur Simulationsberechnungswerkzeuge anbieten oder nur Automatisierungsgeräte verkaufen, hat Heguang Zhicheng eine geschlossene Integration von „Berechnung – Experiment – Daten“ realisiert. Seine Kernkompetenzen und Produkte entsprechen jeweils drei großen Bereichen.
Zuerst gibt es den intelligenten Agenten für Werkstoffdesign und Synthese Yun YunSuan™. In einem nahezu unendlichen chemischen Raum kann der Agent schnell eine massive Molekularselektion durchführen, die Molekülstruktur finden, die den Anforderungen der Nutzer entspricht, sowie den entsprechenden effektiven Synthesepfad, um Versuche und Irrtümer bei Offline-Experimenten von der Quelle zu reduzieren und die Eintrittsschwelle für die KI-Werkstoffforschung und -entwicklung erheblich zu senken.
Ein weiterer Kernbereich ist das KI-gesteuerte autonome Labor. Laut Liu Yuzhou kann man es als vollautomatisches, unbemanntes Syntheseexperimentierwerk verstehen, bei dem die KI die Erfassung von Experimentdaten und die mehrdimensionale Parameteranpassung selbstständig durchführt. Derzeit hat Heguang Zhicheng autonome Labore mit zwei Spezifikationen im Milligramm- und Kilogrammbereich auf den Markt gebracht, branchenspezifische Probleme wie das hochpräzise Zuführen verschiedenartiger Feststoffe und die Automatisierung von wasser- und sauerstofffreien Reaktionen gelöst und einen unbemannten Hochdurchsatz-Synthesebetrieb 7 Tage die Woche rund um die Uhr realisiert. Sein tägliches Experimentdurchsatz entspricht dem eines mehrköpfigen F&E-Teams und verfügt über vollständige Fähigkeiten zur Datenerzeugung und -rückverfolgung.
Für die Werkstoffindustrie sind Daten das entscheidende Kernelement, und die Fähigkeit zur Erzeugung hochwertiger Daten ist genau der dritte Kernkompetenzbereich von Heguang Zhicheng. Daten bestimmen die Genauigkeit von KI-Modellen. Es gibt systematische Abweichungen zwischen berechneten Daten und echten Daten aus Nassexperimenten. Nur durch die Integration einer großen Menge echter Experimentdaten kann das Modell von der Vorhersage, die nur auf dem Papier steht, zu einer industriellen Genauigkeit gelangen, die synthetisierbar und überprüfbar ist. Und Heguang Zhicheng erzeugt durch sein vollautomatisches autonomes Labor stetig hochwertige chemische/Werkstoffdaten. Derzeit hat es PB-Ebenen an kettenförmigen, multimodalen und vollständigen chemischen Daten angesammelt, was der Schlüssel dazu ist, dass die Algorithmusgenauigkeit von Heguang Zhicheng industrielles Niveau erreicht.
Durch den technischen geschlossenen Kreislauf aus intelligentem Berechnungsagenten, autonomem Labor und hochwertigem Datensatz kann Heguang Zhicheng den Zyklus der Werkstoffforschung und -entwicklung erheblich verkürzen und die Kosten dafür senken. Liu Yuzhou gibt ein Beispiel: Bei der Zusammenarbeit mit einem bekannten börsennotierten Unternehmen für optoelektronische Materialien optimierte Heguang Zhicheng die Struktur eines seiner Schlüsselmaterialien, die bereits in der nachgelagerten Massenproduktion eingesetzt werden, und steigerte die Reaktionsumwandlungsrate erheblich, ohne die Produktionslinie und das Reaktionsverfahren zu ändern.
Darüber hinaus unterscheidet sich Heguang Zhicheng von gewöhnlichen Dienstleistern für Werkstoffforschung und -entwicklung dadurch, dass die von seiner Technologie unterstützte Vielfalt an Werkstoffen sehr groß ist. Dies hängt mit dem von ihnen aufgebauten „Atome-Welt-Modell“ zusammen. Dieses Modell lässt die KI die grundlegenden mikroskopischen Gesetze wie die Wechselwirkungskräfte zwischen Atomen und den Bruch chemischer Bindungen verstehen. „Ob es sich um Polymere, Medikamente, Katalysatoren, Leuchtstoffe oder Photoresist handelt, die Synthese von Molekülen landet letztendlich auf der Atomebene. Diese grundlegenden Logiken und Daten sind universell und übertragbar. Daher können wir die Probleme unserer Kunden schnell lösen“, sagte Liu Yuzhou.
Liu Yuzhou sagte, dass man Heguang Zhicheng als verkörperte Intelligenz im Bereich Werkstoffe und Chemie verstehen kann. „Das Gehirn denkt präzise auf der Grundlage einer großen Menge echter, hochwertiger Daten und sucht den besten Synthesepfad und Katalysator. Die Verkörperung setzt die Ideen des Gehirns in die Praxis um und optimiert sie kontinuierlich durch Roboterarme, spezielle chemische Reaktionsgeräte und Prüfgeräte, erzeugt lieferbare echte Werkstoffproben und sammelt gleichzeitig neue Daten, um die KI zu rückkoppeln.“ Derzeit verfügt das Unternehmen in Peking über ein automatisiertes Labor von über 1000 Quadratmetern, das den gesamten Prozess aus Zuführen, Reagieren und Prüfen automatisiert hat. Täglich können mehr als 400 vollständige Prozessexperimente und eine groß angelegte Datenerfassung durchgeführt werden. „Die schnellere Verbreitung der verkörperten Intelligenz im Werkstoffbereich in der Industrie ist die Richtung, auf die das Unternehmen in den nächsten Jahren seinen Fokus legen wird.“
Im Folgenden finden Sie Auszüge aus dem Interview von Hard Krypton mit Liu Yuzhou, dem Gründer von Heguang Zhicheng:
Hard Krypton: Sie waren zuvor Professor an der Fakultät für Chemie. Wie haben Sie ursprünglich beschlossen, dieses Unternehmen zu gründen?
Liu Yuzhou: Ich habe mich immer sehr für die Industrie interessiert und wollte wissen, wo das Wissen und die Fähigkeiten, die ich erworben habe, ihren Wert entfalten können. Nach meinem Doktorstudium in den USA trat ich in das amerikanische Werkstoffforschungsunternehmen Milliken ein und arbeitete hauptsächlich an Spezialchemikalien und Polymeradditiven.
Ursprünglich dachte ich, dass die Forschung und Entwicklung darin besteht, Tag für Tag ständig Experimente durchzuführen, um Ergebnisse zu erzielen. Aber während meines Aufenthalts in den USA war ich sehr beeindruckt zu entdecken, dass sie durch eine große Menge an Daten Designs durchführen, die Forschung und Entwicklung zielgerichteter und genauer machen, sodass sie in der globalen Industrie seit langem eine Spitzenposition behalten. Das hat mein Denken stark verändert und mich dazu gebracht, darüber nachzudenken, ob Daten genutzt werden können, um die Werkstoffforschung und -entwicklung zu beschleunigen.
Nach meiner Rückkehr an die Beihang-Universität habe ich viele Diskussionen mit Lehrkräften der Fakultät für Informatik und der Fakultät für Automatisierungstechnik geführt. In Kombination mit der Entwicklung der Fähigkeit von künstlicher Intelligenz zur Verarbeitung großer Datenmengen, der Rechenleistung und der Experimentiertechnologie in den letzten zehn Jahren ist die Erfassung hochwertiger Daten möglich geworden. Angesichts meiner eigenen industriellen und akademischen Erfahrung haben wir damit begonnen, dieses Projekt umzusetzen, und durch die Validierung bei Kunden wurde bestätigt, dass diese neue Methode eine sehr deutliche beschleunigende Wirkung erzielen kann.
Seit 2014 pflegen wir einen sehr engen Austausch mit industriellen Kunden, kennen ihre Anforderungen sehr gut und entwickeln kontinuierlich die Fähigkeiten zur Umsetzung entsprechender Lösungen. Daher hat das Verständnis und die Kontaktaufnahme zu Kundenszenarien schon vor vielen Jahren begonnen.
Hard Krypton: Die Kernbarriere in der Branche liegt in den Daten. Wie haben Sie in der Anfangsphase die Sammlung dieser nicht veröffentlichten oder fehlgeschlagenen Experimentdaten erreicht und abgeschlossen?
Liu Yuzhou: Daten sind in der Tat von entscheidender Bedeutung. Das größte Problem in der Werkstoffindustrie ist: Obwohl öffentliche Datenbanken Hunderte Millionen Datensätze enthalten, können 30 % davon falsch sein, und selbst Fachkräfte können kaum ihre Echtheit beurteilen, sodass sie nicht direkt für das Deep-Learning-Training verwendet werden können.
Nach vielen Umwegen haben wir festgestellt, dass wir unbedingt unser eigenes autonomes Labor aufbauen müssen. Wir haben ein komplexes Charakterisierungssystem aufgebaut, das sich gegenseitig korrigieren kann, um die Erzeugung falscher Daten zu vermeiden und die hohe Qualität und hohe Dimension der Daten zu gewährleisten. Wir sammeln sowohl erfolgreiche als auch fehlgeschlagene Daten. Darüber hinaus wurden die Berechnungsergebnisse unserer Trockenexperimente (Computermodelle) streng mit echten Experimenten abgeglichen, sodass sowohl die virtuellen als auch die realen experimentellen Modelle sehr genau sind.
Gerade weil wir über Daten aus Trocken- und Nassexperimenten verfügen und tief in verschiedene praktische Szenarien unserer Kunden integriert sind, bieten wir bei Bedarf der Kunden die endgültige Lösung für das Problem an, anstatt nur eine Software oder ein Gerät an die Kunden zu verkaufen, damit sie selbst berechnen und selbst arbeiten.
Hard Krypton: Sie haben einmal erwähnt, dass es in der Branche derzeit das Phänomen „starke Vorhersage, schwache Synthese“ gibt. Wo liegt die eigentliche Bedeutung und das Kernproblem der Synthese?
Liu Yuzhou: Der Werkstoffbereich umfasst zwei Aspekte: Erstens die Vorhersage von Eigenschaften und zweitens die Suche nach Syntheseverfahren.
Die Vorhersage scheint zwar einfach zu sein und kann durch Computersimulationen realisiert werden, aber die Schrödinger-Gleichungen und die quantenmechanischen Ebenen, die damit zusammenhängen, lassen sich nicht exakt lösen, es gibt Abweichungen, und die vorhergesagten Ergebnisse lassen sich oft nur schwer in realen Szenarien direkt verwenden. Die Kunden sehen keinen klaren Nutzen und sind kaum bereit, dafür zu zahlen.
Aber die Synthese ist das Kernproblem, das die Kunden am meisten interessiert. Erstens ist der vorhandene Markt groß: China hat einen Markt für neue Werkstoffe im Wert von 10 Billionen Yuan. Die Kunden möchten ihre vorhandenen Produkte verbessern, die Kosten senken und die Synthese beschleunigen, was die Optimierung der vorhandenen Verfahrenswege erfordert. Zweitens gibt es in der Branche viele neue Ideen schon seit langem, aber niemand konnte sie synthetisieren. Nur wenn man die Proben vorlegen kann, werden die nachgelagerten Kunden sie anerkennen. Deshalb haben wir uns entschieden, den Weg zu lösen, „wie man die Werkstoffe kostengünstig und industriell synthetisieren kann“.
Hard Krypton: Was sind die kurzfristigen Pläne und die langfristige Vision des Unternehmens?
Liu Yuzhou: Kurzfristig möchten wir die Finanzierung nutzen, um die Größe der Plattform zu erweitern, die Rechenfähigkeit des autonomen Labors und des intelligenten Agenten zu verbessern, mehr Daten zu sammeln und das Modell schneller laufen zu lassen. Gleichzeitig vertiefen wir die Forschung am autonomen Labor auf der Grundlage unseres eigenen Labors. Außerdem führen wir eine horizontale Erweiterung in den bereits umgesetzten Bereichen durch, um mehr Kunden zu bedienen.
Auf lange Sicht möchten wir die Plattform zu einer universellen Werkstoffforschungsplattform entwickeln. Genau wie man heute mit KI-Werkzeugen problemlos programmieren kann, werden in Zukunft normale Nutzer oder Kleinstnutzer mit geringen Kosten Tokens kaufen und können je nach ihren eigenen Anforderungen die Gestaltung und Synthese von Werkstoffen in der Cloud automatisch abschließen, sodass jeder neue Substanzen nach seinen eigenen Vorstellungen erschaffen kann.