——记中国科学技术大学特任教授王翕君

郑 心  徐艳慧

　　材料是文明的骨骼：青铜铸礼乐，钢铁筑铁路，硅片点亮数字星河。而今天，当人工智能开始理解原子的语言，一种新的可能正在实验室中悄然萌发——人类或许不必再等待自然的恩赐，而是可以主动“编织”出满足国家重大需求的新材料、新物质。这条路，既需要算法的锋芒，也需要长期推演与积累的耐心；仰望星空，脚踏实地。

　　在中国科学技术大学的一间办公室里，夜晚常被屏幕前的计算与思考所点亮。不断更新的数据，记录着王翕君教授及其团队一次次逼近答案的过程，也逐渐勾勒出一条正在成形的智能材料设计路径：借助数据驱动的人工智能模型，围绕明确的目标需求，对材料结构与性能进行精准设计，帮助科研人员在近乎无穷的可能空间中更早看清方向。这一以人工智能驱动的科学研究（AI for Science）为核心的研究范式，正承载着让材料设计从费时费力的经验试错，迈向精准高效、按需定制的期待。这既是他十余年研究积累的自然延伸，也是他归国后持续投入、专注推进的核心研究方向。

求知有所问

　　——智能何以赋能科学

　　王翕君的研究起点，源于博士阶段对材料表界面问题的长期关注。作为一名具有物理化学背景的研究者，他早期的工作主要围绕小分子（如CO、NO）在材料表面的吸附与反应行为展开，试图从微观层面理解材料吸附性能的本源。这类问题具有高度的普遍性——分子与材料表面的相互作用，广泛存在于催化、能源转化与环境过程之中。不过，在相关计算研究中，他逐渐意识到一个现实挑战：随着数据规模不断增长，材料结构与吸附性质之间的映射关系变得极为复杂，传统依赖经验或直觉的方法，已难以从中提炼出稳定、可泛化的规律。如何在复杂数据中识别真正起决定作用的关键因素，成为他持续思考的问题。

　　转机出现在2016年。阿法狗（AlphaGo）战胜李世石，成为人工智能领域的标志性事件，也为王翕君的思考提供了重要启发。在他看来，这展示了一种可能性：像围棋这样规则简单，却拥有极其庞大状态空间的复杂系统，都可以通过机器学习挖掘出内在规律，那么科学数据中的“复杂映射关系”，是否也存在类似的解法？

　　带着这一问题，王翕君开始尝试将机器学习引入材料表界面研究。博士阶段，他几乎将全部精力投入到一个核心问题上：AI是否能够定量揭示材料表面与分子之间的相互作用机制。通过系统分析大量材料-分子相互作用数据，他与合作者发现，这一复杂过程可以用一个物理含义清晰、计算代价较低的描述符来刻画——材料表面与分子电偶极矩之间的相对取向关系。这一描述方式不仅具有良好的可解释性，而且具备较强的可泛化能力，并不局限于特定分子或单一材料体系。“此外，这一工作的意义还在于，提供了一种物理清晰、计算高效的模型描述符，使得从材料表界面微观电子结构出发，理解并调控其宏观性成为可能。”王翕君进一步指出。

　　相关成果发表在《美国化学会志》，并获得《科学》（Science）的专文推荐。这一工作成为王翕君科研生涯中的重要节点，也坚定了他在AI for Science方向持续探索的信念：在保留物理可解释性的前提下，AI能够显著拓展传统研究方法的能力边界。于是，在此基础之上，他进一步将原本依赖电子结构计算的描述符，推广为实验上更易获取的光谱描述符，显著拓展了理论模型在真实实验条件下的适用范围，并由此产出了一系列具有国际影响力的成果。

　　回顾这一阶段的研究经历，王翕君并不讳言其中的反复与挑战。“很多时候，理论推导、计算结果与直觉判断并不一致，有些问题看似接近答案，但在更严格的验证下又不得不重新思考。”而也正是在不断学习、试错与迭代的过程中，他逐渐意识到：当研究对象愈发复杂，必须持续引入新的研究思路和技术手段，才能真正逼近真实世界。

　　“智能时代的科研范式，应当是新工具与传统方法的有机结合，通过‘理论预测—AI模型—实验反馈’的闭环迭代，不断缩小模型与现实之间的距离，实现按需定制材料。”这一理念，也深受其导师江俊教授的影响。“从导师身上，我学到最重要的一点，是要始终思考并回应‘这个时代最紧迫的需求’。”王翕君说。AI for Science的范式变革，是这个时代最重要的事情之一。他始终强调，真正有价值的研究，往往是在当下看起来困难，但对学科发展和国家需求具有长远意义的研究。

跨界自由行

　　——从方法探索到材料创制

　　秉承导师的教诲，对时代问题、研究范式与科研使命的高度自觉，深刻影响了王翕君后来的科研道路选择，也不断提醒他：在面对新方向与新挑战时，要有勇气去尝试“更难但更重要”的事情。而最终，这些象牙塔中的理论思考与追问，随着他迈出国门的脚步，逐渐走向更广阔的舞台。

　　博士毕业后，王翕君赴美国开展合作研究，研究方向不断拓展：在加州大学圣塔芭芭拉分校，从事有机催化相关研究；在北卡罗来纳州立大学，重点探索化学链在能源转化中的应用；在西北大学，则集中于框架材料的计算模拟与性能预测。尽管研究对象与应用场景不断变化，但这些工作始终围绕着同一个核心问题展开——如何将人工智能方法有效融入传统材料研究，探索新范式在不同科学与工程场景下的能力边界。

　　近年来，王翕君将研究重心聚焦于金属有机框架材料（MOF）。这是一类由金属节点和有机连接体以“搭积木”方式构筑而成的多孔材料，具有比表面积大、孔结构可调、化学组成高度可设计等显著优势，在气体吸附与分离、能源存储、催化、环境治理等关键领域展现出巨大应用潜力。更为重要的是，框架材料具有一个极其鲜明的特征——自由度极高。潜在的金属节点与有机配体组合空间呈指数级甚至爆炸式增长，远远超出了传统材料研发范式所能承受的范围。而与此同时，它们的结构和功能又可以进行高度定制，具备天然的“可编程”属性。

　　“这恰恰是人工智能最擅长发挥作用的地方。”在王翕君看来，MOF是一类底层规则相对明确，但状态空间极其庞大的系统，为AI方法的引入提供了理想试验场。正是基于对这一材料体系的持续投入与系统研究，他近年来不断推进相关方向的工作，并于2024年获得美国西北大学国际纳米技术研究所“杰出研究员奖”。

　　与此同时，全球正加速布局材料智能创制新赛道。美国推进材料基因组计划，欧盟发展数字材料孪生体系。王翕君逐渐意识到，中国拥有完整的工业体系、强大的算力基础和举国体制优势，完全有条件走出一条具有自身特色的材料智能创制之路。这一思考，也逐渐汇聚成他后来做出关键人生选择的重要背景。

归舟破寒潮

　　——守护科研的底线与初心

　　谈及回国之路，王翕君坦率地说，“这并不是一个轻松的选择”。在美国期间，他获得了美国绿卡，并在西北大学担任助理研究员，科研环境与经费支持相对稳定。从事基础研究的他，当时也一度真诚地相信：科学无国界，在哪个国家开展科研，本质上都是在为全人类积累知识。

　　这种想法，后来发生了深刻转变。

　　真正促使王翕君开始认真思考“回国”这件事的，是他亲眼看到我国科研机构——包括他的母校中国科学技术大学（2024年被美国商务部以“国家安全”为由列入“实体清单”）——在基础研究领域取得国际领先进展后，却遭遇不公正对待，甚至被实施技术封锁和实体制裁。“仅仅因为在基础研究领域走在前面，就被视为‘风险’，这一点在价值层面上让我无法接受。”他说。在那之后，他也陆续收到明确警告，要求中断与中国科研机构，尤其是与母校中国科学技术大学的学术合作。那段时间，他的心情由愤怒逐渐转为清晰的想法——自己必须为此做点什么。

　　“也正是在那个阶段，我第一次真正体会到一句话：科学无国界，但科学家有祖国。”王翕君严肃说道。从那时起，他开始主动寻找回国发展的机会。其间他也经历了诸多波折，并拒绝了一些极具吸引力的选择，例如美国诺贝尔化学奖得主奥马尔·M.亚吉（Omar M. Yaghi）所创立的初创公司Atoco提供的高薪职位，以及国内多所高校的加入邀请。对这些认可，他始终心怀感激，但几乎没有犹豫，便做出了决定——放弃美国绿卡，回到母校中国科学技术大学。

　　原因并不复杂。“当母校受到不公正对待时，我更希望站出来支持和守护它。”在王翕君看来，人应当在最需要自己的地方发光。数年间，他走过北卡罗来纳州立大学的枫林，穿过西北大学的雪夜，在工业界短暂驻足，也亲身经历了国际学术前沿的竞争节奏。但最终，他毅然选择遵从内心，回到祖国，回到“最需要我的地方”。这并非一次简单的职业变动，而是一次价值的重新锚定——将个人的学术理想与国家的科技发展紧密相连。一张单程机票，一箱行李，承载着未竟的梦想，将他带回了熟悉又崭新的起点。有些选择，不需要宣告，只需践行。

　　如今，在中国科大的校园里，王翕君团队实验室中常常亮起的灯光，成为这一选择最安静却最坚定的注脚。机械臂缓缓移液，光谱仪闪烁微光——这些看似平凡的场景，勾勒出青年科学家默默前行的足迹，也共同奏响我国自主科研体系稳健前进的节律。

　　新时代的科研青年，不必站在聚光灯下。他们只需在最需要的地方，持续发光——因为光本身，就是答案。

微光成星河

　　——照亮梦想的征途

　　以老师的身份重新回归母校，对王翕君而言，既是新的起点，也是责任的延续。在新的阶段，他正继续深耕AI for Science的研究范式变革，力求在能源、环境等国家重大需求相关方向上，踏踏实实地做出具有长期价值的工作。

　　学校给予王翕君的支持是全方位的。一方面，是稳定、可持续的科研条件与经费保障，使他能够安心开展面向长期目标的基础研究；另一方面，更重要的是中国科学技术大学极具活力的学生群体——他们来自全国各地，基础扎实、思维开放，勇于挑战难题。这种踏实、纯粹、敢想、敢问、敢做的学术氛围，不断激发新的研究思路，也让他对未来充满信心。

　　回国之后，王翕君迅速投入了新的科研阶段。目前他的工作重点包括：发展面向框架材料的智能设计方法，构建可扩展的研究工具链，并探索其在能源、环境等国家重大需求方向中的应用潜力。随着研究不断深入，他也愈发清晰地认识到：“真正具有生命力的科学成果，必须能够走出论文，进入真实世界。科研人员不仅要回答‘能不能做出来’，还要进一步思考‘能不能放大，能不能稳定，能不能持续地产生价值’。”

　　回国数月以来，王翕君对我国在科研成果转化方面所具备的新型举国体制优势，有了更加直观而深刻的认识。一方面，国家层面在关键技术方向上持续加大政策引导与资源投入，为从基础研究到中试验证提供了系统性支持；另一方面，高校和科研机构也正逐步从“单点突破”走向“平台协同”，通过整合算法、数据、实验与工程能力，显著缩短科研成果走向应用的路径。