鴻之微：做中國基礎創新的“探路者”
新華網上海5月11日電（王若宇）在寧德時代的研發中心，科研人員正在從成千上萬種材料中尋找更高效的産品方案，他們使用的數字化、智能化材料研發平台，源於一家國內新興科技公司與其共同研發。
從扎根基礎創新，開發自主知識産權的科研工具，到突破國外技術壟斷，進入國際多尺度倣真材料軟體第一梯隊——鴻之微科技（上海）股份有限公司用八年多時間，攜手一批國內科學家迎難而上，實現了材料研發軟體的國産替代，為實體經濟高質量發展提供基礎性、聚合性科技助力。
“中國科研在提速，服務於中國科研的工具創新也要提速，鴻之微的初心和使命就是打破國際壟斷，引領多尺度倣真技術，讓天下沒有難做的材料”，鴻之微董事長曹榮根説。
圖為鴻之微董事長曹榮根。 新華網發（受訪者供圖）
堅守初心，服務中國科學家的鴻鵠之志
如果説材料科學是新一輪産業革命的“皇冠”，那麼用於材料研發的多尺度倣真軟體，就是“皇冠”上的“明珠”。
從量子通信、集成電路、航空航天科技攻關，到新能源汽車、OLED發光材料研發，材料科學涵蓋了當前科技創新的前沿領域，成為産業突破的關鍵。
對科研人員而言，材料研發是一個艱巨漫長的過程。電燈泡的發明者經過近7000次實驗，在6000多種材料中尋找到了鎢絲。今天的科學家在材料研發中所面對的實驗量，是這個數字的幾何倍數。
2000年左右，在復旦大學從事科研的曹榮根博士和王音博士就已經接觸到外國公司研發的倣真軟體。此後，兩人分別赴海外高校展開相關領域交流。訪問結束後，曹榮根萌發了開發中國自主知識産權倣真軟體的想法。
材料研發是一個不斷在試驗和試錯中總結研究成果的過程。現代材料研發涉及學科範圍廣，數據計算量巨大，所涉及的軟體種類繁多，專業性強。
我國科研工作正以前所未有的速度趕超世界其他國家。在國際權威的SCI數據庫搜索“第一性原理計算”相關文章，中國發表的論文數量位居世界前列。然而長期以來，科研工作者使用的相關軟體，都來自國外。
在很多科研人員看來，這些産品雖然成熟度比較高，但也有着明顯痛點：海外軟體售價較高，本土服務又交給了國內代理公司，技術響應時間長；此外，不同科研軟體的數據互通性和計算聯動性也不足。
曹榮根説，創立鴻之微的初心，就是做多尺度倣真軟體的自主研發和國産替代，為實體經濟高質量發展提供基礎性研究平台，服務中國科學家的鴻鵠之志。
八年來，無論投資風口如何變化，資本市場“故事”如何迭代，鴻之微都堅守科研報國，自主研發的初心，在科研面前不施“巧勁”，不走“捷徑”。
圖為鴻之微CEO王音。 新華網發（受訪者供圖）
鴻之微CEO王音&&，直到今天，公司一直重視軟體産品的知識産權問題，確保軟體産品中的代碼都是鴻之微自己的研發人員編寫，而不是簡單地通過兼併收購或分包等方式去獲得。
目前，鴻之微已經擁有132個完全自主知識産權的軟體著作權及41項各類專利。2021年，鴻之微入選國家工信部專精特新“小巨人”企業。
2014年，鴻之微的首款用於半導體研發領域的倣真軟體面世。此後八年間，公司和國內眾多科學家合作，從最基礎的底層求解模型開始做起，開發了超過20款基礎計算、設計與倣真軟體，全面涵蓋了材料研發所必須的各個領域。
對鴻之微創業團隊來説，自主研發，國産替代八個字的背後，體現出的是科學家的執着和企業家的魄力。
一位來自山東大學的科學家感慨地説：“我一輩子都投入到量子化學研究，但很多年來，其他研究領域的材料計算科研軟體依然是國外企業佔主導地位，沒想到現在有中國企業把同類産品做出來了，真的感謝你們。”
三大戰略，立足中國優勢躋身世界一流
既是科學家，也是企業家。鴻之微創業團隊的“雙重身份”，使得企業在埋頭研發同時，也率先洞悉到國內科研市場的重要變化。
全球新一輪産業革命提速，材料研發不斷向多尺度、跨學科方向演進。對科研人員而言，日常所涉及的軟體橫跨不同平台，數量多則十幾款。
用戶體驗上，國內外十幾款軟體的操作界面和數據聯通方式各不相同。此前，在鴻之微的産品陣列中，已經實現了國外單體對標軟體的功能替代。然而，科研工作中海量數據、算力激增和協同創新的挑戰又擺在了面前。
近年來，中國數字經濟發展優勢愈發凸顯。曹榮根和王音開始思考，如何將中國在大數據和人工智能取得的最新成果應用到科研領域？鴻之微開始布局創業以來最為關鍵的一次轉型。
2021年，鴻之微自主構建的雲上科研平台——“鴻之微雲”上線，開始為全球科研機構提供SaaS（軟體即服務）科研工具。和以往工作模式不同，科研人員在“鴻之微雲”就能實現“材料原子級建模、高效能科學倣真計算、計算任務的監控和管理、數據可視化”，這樣一站式的材料計算服務使得科研效率得到了極大提高。
王音説，以鴻之微雲平台上線為契機，公司正在推進三大戰略布局：
一是“底層”化， 鴻之微將堅守自主研發初心，扎根基礎研究，為國內科學家提供安全可靠的科研平台。二是“雲”化，公司正立足中國雲計算和人工智能的産業優勢，“雲端重塑”科研工具，提升科研攻關效率。三是生態化，鴻之微計劃協同更多科研機構，共同開發更高水準的科研工具。
在材料科學領域，研究人員常用的開發平台主要涵蓋密度泛函理論、量子化學方法、分子動力學、計算熱力學等多種技術層面，多達幾十款軟體方案。由鴻之微提供的工具在數量上已經達到了近一半。一些科研工具的市場佔有率超過40%。更重要的是，科研人員在雲端就能夠調用這些工具。
多家高校的研究團隊在使用鴻之微雲後評價，新平台一體化流程和計算精度達到國際一流水準的同時，在雲端算力等方面還有比國外軟體有更好的體驗。
同時，鴻之微和華為雲等國內多家知名雲服務廠商達成戰略合作，雙方將共同構建基於國産硬體和世界領先的超級計算機集群的材料研發平台，為科研工作者提供綜合性能更高、成本更低的科學計算解決方案。
面向未來，助力中國科研創新突破
鴻之微服務的客戶已經覆蓋國內外600多家高校、科研院所和工業頭部企業，品牌覆蓋率和市場佔有率均處於行業前列。
此外，鴻之微的科研産品還打入了美國、日本等材料科學的老牌強國市場。近年來，一批海外知名科學家、院士也成為了鴻之微的用戶。
在曹榮根看來，鴻之微創業以來，最大的收穫不僅是實現了多尺度倣真軟體的國産替代，更在於走出了一條中國工業軟體自主研發，生態創新的新路。
新的賽道，打開了全新的商業格局，也帶來了全新的挑戰。在單線産品時期，鴻之微尚有競爭對手的發展路徑可以參考。而“鴻之微雲”的出現，使得企業在産品研發、商業化、行業生態構建等許多方面都充當起“探路者”的角色。
鴻之微的做法是，一方面建立一支首席科學家團隊，打造基礎軟體研究的“科研天團”；另一方面，鴻之微用開放的産業生態，吸引更多國內的研究者加入到“鴻之微雲”的共同開發。
除了和北京大學、中國科學院等高校和科研院所共建實驗室外，鴻之微還聯合國內高校共同推出了PROP計劃（科研精英培養計劃），橫向課題研究項目，建立互惠共贏的雲上科研生態，推動更多研究成果落地轉化。
正如王音所言，中國材料科學的“黃金時代”才剛剛開始：“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要提出，加強在量子信息、集成電路、基因與生物技術等領域的原創性引領性科技攻關。而材料科學，是推動這些核心領域取得更大突破的關鍵。
曹榮根説，展望未來，鴻之微的願景就是堅持突破、利他、共贏的價值觀，在新的賽道上賦能更多科研機構，加快産、學、研轉化速度，助力關鍵領域的科研攻關取得突破。
八年來，從單個工具軟體問世，到“十八般武藝”樣樣精通；從市面上十幾款軟體各自為陣，到開發行業首個基於雲端的一體化科研平台——和國外已經具有幾十年發展積累的同行相比，鴻之微不是跟隨者，而是思考者、創新者、變革者。
鴻鵠之志，起於毫微。鴻之微的名字，展現了材料科學從微觀到宏觀的物理尺度，也詮釋出中國基礎科研探路者的初心願景。
