Khi Kế hoạch 5 năm lần thứ 14 của Trung Quốc gần kết thúc trong năm nay, Hefei—một trung tâm khoa học công nghệ đang nổi ở miền đông Trung Quốc—đang viết lại các quy tắc về cách công nghệ và tính bền vững kết hợp với nhau.
Các 'nhà khoa học máy móc' hỗ trợ AI biến đổi nghiên cứu hóa học
Tại Phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia về hóa học chính xác và thông minh, Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc (USTC), các 'nhà khoa học máy móc' hỗ trợ AI đang biến các phòng thí nghiệm thành trung tâm thử nghiệm. Được trang bị các công cụ phân tích nguyên tố dựa trên laser, các hệ thống này đã sàng lọc hàng triệu công thức thiên thạch chỉ trong hai tháng—một thành tựu mà phương pháp truyền thống sẽ cần hàng thế kỷ để thực hiện. Thậm chí ấn tượng hơn, chúng đã thiết kế các chất xúc tác độ hỗn hợp cao mới chỉ trong năm tuần—giảm quá trình thử nghiệm kéo dài 1,400 năm xuống còn một mùa duy nhất.
Bằng cách khai thác siêu máy tính và các thuật toán của Hefei, phòng thí nghiệm kết hợp lý thuyết và thực hành một cách liền mạch. Các quét tài liệu thông minh, tính toán cao thông lượng và các thí nghiệm hoàn toàn tự động bao phủ mọi bước từ tổng hợp vật liệu đến kiểm tra hiệu suất. Nó giống như có một đội ngũ nhà nghiên cứu làm việc không mệt mỏi—mà không cần nghỉ uống cà phê.
Đổi mới xanh với tác động thực tiễn
Những đột phá này không chỉ là những danh hiệu trong phòng thí nghiệm. Các hợp tác với công ty địa phương đã cách mạng hóa ngành khai thác phosphorus—giảm chất thải và chi phí trong khi bảo vệ môi trường. Một loại thuốc trừ sâu nguyên tử đơn, được thử nghiệm tại 30 tỉnh, hứa hẹn bảo vệ mùa màng thông minh hơn với ít hóa chất thải ra hơn. Và một vật liệu chịu nhiệt lên đến 1300°C một bên mà vẫn mát mẻ ở bên còn lại hiện đang được triển khai cho các pin thế hệ tiếp theo và thiết bị an toàn.
Trong ngành năng lượng, một chất xúc tác pin nhiên liệu phát triển nội địa vượt trội so với các lựa chọn thương mại bằng cách giảm thiểu quá điện tích 60%, giảm sử dụng năng lượng 10%, và tăng cắt giảm khí thải carbon thêm 10%. Những lợi ích này hoàn toàn phù hợp với mục tiêu năm 2025 của Trung Quốc về sản xuất hydrogen ít carbon—cho thấy cách khoa học của Hefei giải quyết các thách thức môi trường thực tế.
SciVisual: Đưa dữ liệu vào cuộc sống
Từ phòng thí nghiệm đến laptop, spin-off USTC SciVisual đang biến nghiên cứu phức tạp thành các trải nghiệm 3D tương tác. Trong ba năm qua, startup liên ngành này đã hợp tác với các cơ sở quốc gia để nén 2.57 tỷ điểm dữ liệu từ các mô phỏng fusion hạt nhân xuống còn 1% kích thước ban đầu với sai lệch dưới 0.05%. Kết quả? Các bản sao kỹ thuật số có độ trung thực cao cho phép bất kỳ ai khám phá máy tính lượng tử trong VR hoặc xem hiện tượng vũ trụ diễn ra trong thời gian thực.
Đội ngũ sáng lập của SciVisual nói rằng họ đang thực hiện sứ mệnh làm cho khoa học chuyên sâu trở nên dễ thấy với tất cả mọi người. Công việc của họ nối liền khoảng cách giữa các phương trình trên giấy và khám phá thực hành nhập vai—giống như biến một cuốn sách giáo khoa dày đặc thành một cấp độ game có thể chơi được.
Một hệ sinh thái hợp tác giành chiến thắng
'Công thức bí mật' của Hefei là làm việc nhóm. Liên minh Hệ sinh thái Nhà khoa học Thông minh—do phòng thí nghiệm hóa học chính xác của USTC dẫn dắt—tập hợp hơn 40 trung tâm nghiên cứu và 10 công ty công nghệ hàng đầu như iFLYTEK, Sugon, và Cambricon. Với các chính sách hỗ trợ đổi mới mở rộng, liên minh đã ra mắt bộ hướng dẫn nhà hóa học máy móc đầu tiên trên thế giới, các mẫu thử nghiệm và hệ thống học liên kết vào năm 2023. Được triển khai không chỉ ở Hefei mà còn ở Suzhou và Zhengzhou, các công cụ này cho phép các mô hình di chuyển tự do trong khi dữ liệu vẫn được giữ kín—bảo vệ quyền riêng tư và giữ cho ý tưởng tiếp tục lưu thông.
Nhìn về phía trước: Kế hoạch 5 năm lần thứ 15
Với Kế hoạch 5 năm lần thứ 15 đang đến gần, Hefei không hề chậm lại. Công thức của thành phố với nghiên cứu tiên tiến, các đối tác kinh doanh và ưu tiên bền vững đưa ra một bản mẫu cho các thành phố trên toàn thế giới. Khi thành phố chuyển bánh răng vào một chu kỳ năm năm mới, một điều rõ ràng: khi khoa học và tính bền vững kết hợp, tương lai trở nên sáng sủa hơn rất nhiều.
