论文标题：Multi-scale revolution of artificial intelligence in chemical industry

期刊：Frontiers of Chemical Science and Engineering

作者：Ying Li, Quanhu Sun, Zutao Zhu, Huaqiang Wen, Saimeng Jin, Xiangping Zhang, Zhigang Lei, Weifeng Shen

发表时间：15 Jul 2025

DOI： 10.1007/s11705-025-2562-1

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随着第四次科技革命的到来，新一代人工智能（AI）为化学工程领域的动量、热量、质量传递以及化学反应过程建模赋予了新的内涵与机遇。人工智能技术在化工行业的应用日益广泛且不断发展，为解决实际难题提供了更有效的方案。本文综述了化工行业从传统数字模拟向先进人工智能方法的转型，聚焦于从分子到工厂全尺度下的高效、低碳目标，重点介绍了申威峰研究团队开展的相关工作。在分子层面，分子特征的智能捕获及构效关系的精准测定已趋于成熟。此外，通过基于人工智能的高通量筛选和生成模型，实现了溶剂、反应试剂等物质的多功能驱动反向分子设计。为了提升化工分离过程的安全性、环境友好性以及减碳性能，研究人员提出了一系列创新性强化策略，核心关注溶剂设计的系统优化。在实际生产的过程尺度上，构建的机理模型往往与实际系统行为存在偏差，从而限制了模型的工业应用。为了解决这一问题，研究人员成功开发了机理-数据混合驱动框架，利用人工智能技术增强对实际复杂分离系统的预测、诊断、优化与控制能力。最后，作为连接大数据智能技术与实际工业过程的桥梁，本文探讨了动态数字孪生建模在提升化工行业效率与可持续性方面的应用潜力。

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引用格式

Ying Li, Quanhu Sun, Zutao Zhu, Huaqiang Wen, Saimeng Jin, Xiangping Zhang, Zhigang Lei, Weifeng Shen. Multi-scale revolution of artificial intelligence in chemical industry. Front. Chem. Sci. Eng., 2025, 19(7): 57 https://doi.org/10.1007/s11705-025-2562-1

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