美国材料基因组计划(英文)

材料基因工程

材料基因工程 ——为什么是一项“颠覆性前沿技术” 1.前言 材料基因组技术是近几年兴起来的材料研究新理念和新方法，是当今世界材料科学与工程领域的最前沿。材料基因工程借鉴人类基因组计划，探究材料结构与材料性质变化的关系。并通过调整材料的原子或配方、改变材料的堆积方式或搭配，结合不同的工艺制备，得到具有特定性能的新材料。但是材料基因组与人类基因组的又有很大的区别，材料的微观结构多样化，不但成分组成可以不同，微观形貌等结构也可能千差万别，其组成-结构-性能之间的关系更加复杂。 2.材料基因组技术 2.1材料基因组技术 材料基因组计划是通过“多学科融合”实现“高通量材料设计与试验”；其核心目标在于通过“高通量计算、实验和大数据分析”技术加速材料“发现-研发-生产-应用”全过程，缩短材料研发周期，降低材料研发成本，引发新材料领域的科技创新和商业模式变革。 材料基因组技术包括高通量材料计算方法、高通量材料实验方法和材料数据库三大组成要素。 2.1.1高通量材料计算方法 高通量计算是指利用超级计算平台与多尺度集成化、高通量并发式材料计算方法和软件结合，实现大体系材料模拟、快速计算、材料性质的精确预测和新材料的设计，提高新材料筛选效率和设计水平，为新材料的研发提供理论依据。其中并发式材料计算方法包括第一原理计算方法、计算热力学方法、动力学过程算法等，跨越原子模型、简约模型和工程模型等多个层次，并整合了从原子尺度至宏观尺度等多尺度的关联算法。 高通量材料集成计算技术利用第一性原理、分子动力学与位错动力学、合金相图计算、相场计算等方法，快速并行模拟实验室中成分与性能优化的传统试错式材料研发过程，并基于材料科学知识，迅速挑选有利于目标性能的合金成分与微观结构特征，从而加速新材料的研发进程并显著降低材料研发成本。 2.1.2高通量材料实验方法 传统材料研发模式依赖于成分与工艺的不断“试错”实验优化，结合对结构-性能关系的不断理解以获得满足性能指标的材料。但是，新型关键材料具有成分多元化、复杂化、微结构多级化等特点，传统的“试错”模式在实际材料开发中不仅耗费巨大，而且几乎难以取得成功。 高通量实验平台是发展材料基因组技术具备的条件之一。高通量实验平台可以为据库提供数据支撑；而就高通量集成计算而言，高通量实验技术为各种计算模拟工作提供计算目标。材料基因组概念中的高通量实验技术具有快速制备快速表征各类金属与非金属样品的能力，典型的高通量实验方法有扩散多元结与材料基因芯片 2.1.3材料数据库 数据可以看作是感兴趣参量的具体数值，这些参量在空间与时间上的一系列

材料基因组计划MGI专题学习报告

材料科学与工程前沿课程报告 第一部分：材料基因组计划（MGI）专题学习报告 学院：材料科学与工程学院 专业：材料科学与工程 ：XXXXX 学号：XXXXX 班级：XXXXX 2012年11月19日

材料基因组计划（MGI）专题学习报告 摘要：在美国2012 年财政预算中，新增了1 亿美元用以支持一项名为“材料基因组”的创新计划。美国“材料基因组计划”试图创造一个材料创新框架，以期抓住材料发展中的机遇，这个试图揭示物质构成、不同元素排列与材料功能之间关系，进而实现有目的设计新材料的科学工程，有着更强烈的实用和需求背景，也是美国为保持其在先进材料及高端制造业领域领先地位的一大举措。十多年前的中国没有能抓住“人类基因组计划”的先机，面临比“人类基因组计划”更为重要和广泛的“材料基因组计划”，我们不能再次丧失历史机遇。本文主要介绍我对材料基因计划的认识和对我们国家如何能抓住这次历史机遇提出自己的认识并提出展望。 关键词：材料基因组计划历史机遇新材料材料数据库 引言： 2011 年6 月24 日，美国总统奥巴马宣布启动一项价值超过5亿美元的“先进制造业伙伴关系”（Advanced Manufacturing Partnership，AMP）计划，呼吁美国政府、高校及企业之间应加强合作，以强化美国制造业领先地位，而“材料基因组计划”（Materials Genome Initiative，MGI）作为AMP 计划中的重要组成部分，投资将超过1 亿美元。“材料基因组”计划是“先进制造业伙伴关系”计划的主要基础部分，新兴材料才是新型制造业的基础。MGI 的实施正是抓住了AMP计划实施的“牛鼻子”，是重中之重[1]。这是金融危机之后，美国政府意识到仅靠服务业已无法支撑美国经济走出泥潭，必须重振制造业。美国制造业的振兴不是传统制造业的复兴，而是新兴制造业的培育，其中建立在材料科学基础上的新材料产业是重点之一。 2011年9月16日，奥巴马签署了《美国发明法案》，对现行专利体制进行重大变革，并宣布了一系列旨在促进科研成果转化的重要政策措施。可以看出，美国当前的科技政策更加重视科技成果的商业化和开发新市场的改革，“材料基因组计划”也体现出了这一特点：该计划将大大加快材料投入市场的种类及速度，并可通过降低研发成本和周期降低失败风险。 回顾1999 年中国参与了“人类基因组”计划的研究，负责其中3号染色体

材料基因组工程

对“材料基因组工程”的认识及看法 学号：22011216 姓名：胡方方 “材料基因组工程”这是一个既熟悉而又陌生的名词，熟悉的是“材料”和“基因组工程”，然而两者的组合就是我们这些外行人所不能想象得到的，这对我们来说是一个新的领域，因而我对它产生了些许的好奇。带着好奇的心理，我聆听了邓伟侨教授的一场关于“材料基因组工程”的课外研学讲座。 要了解“材料基因组工程”，对它有一个清晰而又正确的认识。首先，要弄懂什么是“材料”，什么是“基因组工程”；再来进一步的认识什么是“材料基因组工程”，为什么会出现以及一些现状。 “材料”是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。“基因组工程”就是测出人类基因组DNA的30亿个碱基对的序列，发现所有人类基因，找出它们在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息。物质的基本组成单元就是原子，而将材料与基因组工程联系在一起，不难得出这是将材料与人类做一个类比，基因之于人的性状如同原子之于材料。我们知道，原子结构决定了物质的性质，性质决定了物质的用途，反之，那么想要得到有着特定功能的物质材料，我们就能够得到组成物质的原子及其原子结构。材料显微组织及其中的原子排列决定了材料的性能，就像人体细胞里的基因排列决定了人体机能一样。材料基因工程就是寻找和建立材料从原子排列到相的形成到显微组织的形成到材料性能与使用寿命之间的相互关系，把成分-结构-性能关系的数据库与计算材料设计结合起来，可以大大加快材料研发速度、降低材料研发的成本、提高材料设计的成功率。 人类基因工程计划的实施和取得的进展和成果，以及现实生活中许许多多的的例子给了科学家和研究人员很大的启发。 一、“材料基因组工程”是在何种的时代背景下被提出的。 技术的革新和经济的发展越来越依赖于新材料的进步，就像身体是革命的本钱，良好的材料则是技术革新和经济发展的载体、基石，没有优良的材料作支撑，一切都只是空谈，都是虚无缥缈的，先进的科学技术也就不能够被充分的表达。目前，从新材料的最初发现到最终工业化应用一般需要10~20年的时间。例如，作为目前移动电子设备所使用的Li电池，从上世纪70年代中期的实验室原型到90年代晚期的应用，前后花了近20年的时间，但是至今还没能够应用到电动汽车上，很明显新材料的研发步伐严重滞后于产品的设计，也就是说先进的科学技术因为材料的落后而不能够付诸现实。而这一类事情带来的结果不仅仅局限在材料方面，他带来了跟多的能源的浪费以及环境的污染等等。当前，面临竞争激烈的制造业和快速的经济发展，材料科学家和工程师必须缩短新材料的发现到付诸应用的研发周期，只有这样才能解决在21世纪这个科学技术与经济呈爆炸式发展的时代对新型材料的大量需求的巨大挑战。然而，目前的新材料研发主要依据研究者的科学直觉和大量重复的尝试实验。其实很大一部分的实验是可以依靠高效、准确的计算工具模拟来实现就可以得到结果的，但是现实中我们所拥有的计算准确性不够，而浪费大量的时间和原料。另一方面，新材料从发现、发展、性能优化、系统设计和集成、产品论证及推广过程中所涉及的研究团队间彼此独立、缺少合作和相互间数据、技术的共享，使得研发周期再一次的延长。 二、“材料基因组工程”的主要目的是什么呢？

材料基因组

彭贤文材料1201 41230029 材料基因组计划 自从十九世纪八十年代以来，技术变革和经济的发展越来越依赖新材料的发展。正如硅在十九世纪七十年代引起现代信息技术产业的崛起，先进材料可能推进新兴的旨在解决能源、国家安全以及人类福利等问题的价值数十亿美元的产业的发展。随着先进材料不断应用于解决清洁能源、国家安全以及人类福利等问题，它对经济安全以及人类的幸福生活越来越重要。加速先进材料的发现和发展对提升全球竞争力也是至关重要。材料基因组计划将创建一个新的材料创新的时代。 目前，一种材料从发现到第一次投入使用的时间范围大约是10到20年，这使得新材料的发展速度远远落后与产品的开发速度。这是因为长久以来材料的发展和研究依赖科学的直觉的反复的实验。而且，当前大多数的材料设计和测试是通过旷日持久的反复试验以及表征循环来执行的。同时，一种新材料发展的各个阶段可能由不同的工程师或科研团队在不同的研究机构完成，各个阶段间缺乏促进整体快速发展的信息反馈。为实现材料的快速发展，必须加速计算模型、数据交换以及模拟材料行为的高级算法的发展来补充物理实验。改善的数据分享系统以及更加综合的工程团队将使设计、系统工程以及生产活动交互重叠。用数学模型和计算仿真来取代冗长昂贵的经验研究将显著加速材料的发展和配置。 为此，材料基因组计划将创建一个材料创新框架，首先，打造材料创新基础。材料基因组计划将研发新的综合计算、实验和数据信息学的工具。这些软件和集成工具将跨越整个材料发展过程，并以一种开放平台进行开发，提高预测能力，并按最新标准快速整合整个材料创新基础数字化信息。这一基础设施将与现有的产品设计框架无缝结合，推动材料工程设计快速、全面的发展。然后，开发数据共享平台。材料基因组计划将设置数据共享平台让研究人员能够轻松地将自己的数据导入模型，同时使研究和工程人员能够彼此整合数据，促进处于不同材料开发阶段的科学家和工程师的跨学科交流。 此外，材料基因组计划将用研发的新材料来实现国家的目标。美国目前面临的清洁能源、国家安全和人类福祉等问题的求解都有赖于先进材料的发展。对于国家安全相关材料，美国国防部和国防实验室都在材料研究方面投入巨资。研究实验室忙于轻质保护材料、电子材料、储能材料、生物替代材料等的研究。军方则使用先进材料来保护和武装军队。对于人类健康和福利相关材料，先进材料的许多应用可解决人类健康和福利面临的挑战，从生物相容性材料，如假肢或人工器官，到用于设计防止受伤的保护材料。对于清洁能源系统相关材料，众所周知开发清洁能源、减少对于石油的依赖是美国明确优先发展的项目。材料研究可以帮助找到新技术，如为生物燃料生产更好的催化剂、直接从阳光产生能量的人工光合作用、新颖高效的太阳能光伏、便携式能源存储设备等。 最后，在政府、学术界和产业界的利益相关者要接受并不断扩大材料创新基础设施的范围和内容，以给我们的下一代生产力必要的工具和方法来实现我们国家的目标。

材料基因组

材料基因组计划(MGI) 专题学习报告 材料基因组计划是人类经过信息技术革命后，充分认识到材料革新对技术进步和产业发展的重要作用，以及在复兴制造业的战略背景下提出来的。其主要目的是试图把新材料的开发周期缩短一半，打造全新环形开发流程，推动材料科学家重视制造环节，并通过搜集众多实验团队以及企业有关新材料的数据，代码，计算工具等，构建专门的数据库实现共享，致力于攻克新材料从实验室到工厂这个放大过程中的问题。材料基因组计划主要包括四大系统：材料超级计算系统，材料性能扫描测试技术系统和材料设计性能数据库与信息平台系统。[1] 图1材料连续发展示意图 一，国外研究进展 2011年6月24日，美国总统奥巴马宣布了一项超过5亿美元的先进制造业伙伴关系—计划（AMP），希望通过政府高校科研院所和企业合作来振兴强化美国的制造业先进制造业伙伴关系计划包括四个子计划：（1）用于提高美国国家安全相关行业的制造业水平投入3亿美元包括小型大功率电池先进复合材料金属加工生物制造和替代电池等新型技术产业（2）材料基因组（Materials Genome Initiative，MGI）计划通过在研究培训和基础设施方面超过1亿美元的投资，使发现开发和应用先进材料的速度提高到目前的2倍先进材料又将推动数十亿美元的新兴先进制造清洁能源和国家安全等领域的相关技术，简言之，MGI 是AMP 的基础，缩短了先进材料的开发和应用周期，才有可能掀起制造业的又一次伟大革命新型高端材料与信息技术的结合，才是第三次工业革命产业范式转变的坚实基础（3）投资7000 万美元研制下一代机器人技术（4）开发创新的高效的能源制造工艺，将耗资1.2亿美元开发创新的制造工艺和材料，使企业降低成本，减少能源消耗材料基因组计划是先进制造业伙伴关系计划的主要基础部分，新兴材料才是新型制造业的基础MGI 的实施正是抓住了AMP 计划实施的关键，是重中之重。 2011年6月底，白宫发布了美国国家科学技术委员会起草的“材料基因组计划”白皮书（Materials Genome Initiative，MGI）。白皮书提出，要实现材料领域发展模式的转变，把新材料研发和应用的速度从目前的10～20年缩短为5～10年。[2] 白宫自去年6月底推出材料基因组计划的白皮书后，目前正向相关国家实验室、大学等机构征求政策建议。

美国(USA)各州的缩写及主要城市

美国各州的缩写及主要城市 一、亚拉巴马州 英文州名(缩写)：Alabama (AL) 区号：205 – 251 – 256 – 334 主要城市： 1、伯明翰(Birmingham) 2、蒙哥马利(Montgomery) 3、亨次维尔(Huntsville) 4、土斯卡鲁沙(Tuscaloosa) 5、木比耳(Mobile) 二、阿拉斯加州 英文州名(缩写)：Alaska (AK) 区号：907 主要城市： 1、朱诺(Juneau) 2、安克拉奇(Anchorage) 3、费尔班克斯(Fairbanks) 三、亚利桑那州

英文州名(缩写)：Arizona (AZ) 区号：480 – 520 – 602 – 623 – 928 主要城市： 1、菲尼克斯[凤凰城](Phoenix) 2、吐桑(Tucson) 3、孟沙(Mesa) 四、阿肯色州 英文州名(缩写)：Arkansas (AR) 区号：501 – 870 主要城市： 1、小石城(Little Rock) 2、菲页维尔(Fayetteville) 五、加利福尼亚州 英文州名(缩写)：California (CA) 区号：209 – 213 – 310 – 323 – 408 – 415 – 510 – 530 – 559 – 562 – 619 – 626 – 650 –661 – 707 – 714 – 760 – 805 – 818 – 831 – 858 – 909 – 916 – 925 – 949 主要城市： 1、萨克拉门托(Sacramento) 2、索诺马(Sonoma) 3、圣荷西(San Jose) 4、洛杉矶(Los Angeles)

材料基因工程发展的重点和难点

材料基因工程发展的重点和难点 材料基因组计划（又名Materials Genome Initiative），简称MGI。2011年6月，时任美国总统奥巴马宣布启动材料基因组计划，意在改革传统材料研究的封闭型工作方式，培育开放、协作的新型“大科学”研发模式，从而实现将材料从发现到应用的速度至少提高1倍，成本减半的目标。 欧美发达国家的“材料基因组”正迅猛地发展起来，而国内材料科技工业与国际先进水平尚存在一定的差距，“材料基因组计划”为材料科技工业快速追赶国际先进水平提供了机遇。为避免我国在未来的新材料技术及其他高科技领域的国际竞争中处于被动地位，国务院、科技部、中国科学院、中国工程院、发展改革委、教育部、工业和信息化部、食品药品监管总局等一起合力发起国家重点研发计划《材料基因工程关键技术与支撑平台重点专项实施方案》工作，启动“材料基因工程关键技术与支撑平台”重点专项发展计划。 在欧美的材料基因组计划中，数据共享与计算工具开发至关重要。在国内，数据+人工智能是材料基因工程的核心。 在计算工具的配备上，国内现在基本可以买到高端的服务器硬件。但数据也尤为重要，尤其是大数据和数据库的建立。但在大量数据获取方面，国内仍然落后于美国和日本。 从常温的光学显微镜，电子扫描显微镜，真实色共聚焦显微镜（Hybrid），到高温激光共聚焦显微镜，材料二维的图像获取手段上，国内的现已基本满足，不足的是，高端仪器的密度比发达国家尚有差

距。 材料真实内部三维数据的获取上，国内仍多采用人工研磨拍照的方式获取，一个试样的数据获取，短则一个月，长则半年，数据的可靠性暂且不说，这样的数据获取速度，严重影响材料基因组计划的进展速度。“我国材料基因工程有望2025年进入世界并跑或领跑”则困难重重。 在自动化技术高度发达的日本和美国，都有全自动的材料内部数据获取技术。例如，全自动逐层切片成像系统（Genus_3D），可在一两天内完成一个试样数据的获取，已经助力名古屋大学等单位和研究所高效、高质量的获取材料内部的三维数据。而国内拥有类似设备的单位，寥寥无几。在材料内部数据的获取上，差距正在逐步加大。 因此，我国材料基因工程发展，大量数据的获取技术需尽早解决。

最新 美欧材料基因工程计划研究现状及启示-精品

美欧材料基因工程计划研究现状及启示 材料基因工程的研究受到了包括美国、欧洲、日本等在内的世界主要发达国家地区的重视，以下是想备搜集整理的一篇探究美欧材料基因工程计划研究内容的，欢迎阅读查看。 1研究背景 新材料的发展长期以来采用的是通过以经验、半经验为基础的传统“炒菜”式实验来摸索，并给予确认的研究模式。这种模式的效率很低，已经难以适应当前世界各国经济快速发展的需求，而且需耗费大量的资源、能源和人力，非常不经济。材料科学家一直在寻求研究和发展新材料的更快速、更经济、更有效的新途径。凝聚态物理的多体相互作用模型及理论的重大进展、计算物科和方法体系的建立、科学和技术的飞速进步等，使得对材料的结构进行计算预测及其性能模拟计算日益成为必要和可能。 美国、欧盟、日本、新加坡、中国等世界主要国家/地区都非常注重材料计算与模拟的发展，组织实施了一系列相关的研究计划和项目。始于2001年的美国能源部“高级计算科学发现项目”是开发新一代科学模拟计算机的综合计划[1].早在2003年，美国国家研究委员会针对美国国防部对材料与制造研究的需求进行了研究，并推荐将计算材料设计研究作为投资的主要方向。欧洲科学基金会的“材料的从头算模拟先进概念”计划(AB-initioSimula-tionsofMaterials,Psi-k2)致力于开发凝聚态材料在原子层级的“从头算”计算方法[2],“生物系统与材料科学的分子模拟”则关注开发计算工具，用于了解生物系统以及人工纳米材料的介观结构。 2002年，日本文部科学省启动纳米生物技术、能源和环境领域“生产技术先进仿真软件”的开发;2009年，开始“间隙控制材料设计和利用技术”;同年，文部科学省和经济产业省联合推行“分子技术战略”[3].新加坡高性能计算研究院开发的APEX(AdvancedProcessExpert)数据挖掘技术已被用于解决工业问题，研究内容包括计算化学、多尺度建模、固态电子学和纳米结构等。 2011年6月24日，美国总统奥巴马宣布了一项超过5亿美元的“先进制造业伙伴关系”计划，其中一项举措就是实施“材料基因组计 划”(MaterialsGenomeInitiative,MGI);几乎是同时，欧洲也启动了“加速冶金”(AcceleratedMetallurgy,AccMet)计划。这两项大型的研究计划都意在加速材料研发和应用的速度，并通过降低研发成本和周期降低失败风险。美国试图打造全新“环形”开发流程，推动材料科学家重视制造环节，并通过搜集众多实验团队以及企业有关新材料的数据、代码、计算工具等，构建专门的数据库实现共享，致力于攻克新材料从实验室到工厂这个放大过程中的问;欧洲则认为，在过去一万年，对人类的技术进步，相比其他材料，金属和合金贡献最大，加之欧盟历来重视防范原材料的风险，因而此次专注于高性能合金的开发。表1所示是美国、欧洲正在开展的材料基因组相关研究的概况对比。【1】

美国各州的缩写及主要城市

一、xx 英文州名(缩写)：Alabama (AL) 区号：205–251–256–334 主要xx： 1、xx(Birmingham) 2、xx(Montgomery) 3、xx次维尔(Huntsville) 4、xx(Tuscaloosa) 5、xx(Mobile) 二、xx 英文州名(缩写)：Alaska (AK) 区号：907 主要xx： 1、xx(Juneau) 2、安克拉奇(Anchorage) 3、xxxx(Fairbanks) 三、xx 英文州名(缩写)：Arizona (AZ) 区号：480–520–602–623–928 主要xx： 1、菲尼克斯[凤凰城](Phoenix)

2、xx(Tucson) 3、xx(Mesa) 四、xx 英文州名(缩写)：Arkansas (AR) 区号：501–870 主要xx： 1、xx(Little Rock) 2、菲页维尔(Fayetteville) 五、xx 英文州名(缩写)：California (CA) 区号：209–213–310–323–408–415–510–530–559–562–619–626–650–661–707–714–760–805–818–831–858–909–916–925–949 主要xx： 1、萨克拉门托(Sacramento) 2、xx(Sonoma) 3、圣xx(San Jose) 4、xx(Los Angeles) 5、xx(San Diego) 6、旧金山(San Francisco) 六、xx 英文州名(缩写)：Colorado (CO)

区号：303–719–720–970 主要xx： 1、xx(Denver) 2、xxxx(Boulder) 3、科罗拉多泉(Clolrado Springs) 七、xx 英文州名(缩写)：Connecticut (CT) 区号：203–860 主要xx： 1、xx(Hartford) 八、xx 英文州名(缩写)：Delaware (DE) 区号：302 主要xx： 1、多佛(Dover) 2、xx(Wilmington) 3、xx(Newark) 九、xx 英文州名(缩写)：Florida (FL) 区号：305–321–352–386–407–561–727–754–772–786–813–850–863–904–941–954

美国材料基因组计划 简介

美国材料基因组计划简介 东北大学秦高梧 2012年11月1日 一、项目背景 自上个世纪八十年代起，技术的革新和经济的发展越来越依赖新材料的进步。目前，从新材料的最初发现到最终工业化应用一般需要10~20年的时间。例如，作为目前移动电子设备所用的Li电池，从上世纪70年代中期实验室原型到90年代晚期应用，前后花了近20年时间，但是至今还没能应用到电动汽车上，很明显，新材料的研发步伐严重滞后于产品的设计。 当前，面对竞争激励的制造业和快速的经济发展，材料科学家和工程师必须缩短新材料从发现到应用的研发周期，以期来解决21世纪的巨大挑战。然而，当前的新材料研发主要依据研究者的科学直觉和大量重复的“尝试法”实验。其实，有些实验是可以借助现有高效、准确的计算工具，然而，这种计算模拟的准确性依然很弱。制约材料研发周期（图1）的另一因素是从发现、发展、性能优化、系统设计与集成、产品论证及推广过程中涉及的研究团队间彼此独立，缺少合作和相互数据的共享以及材料设计的技术有待大幅度提升。 图1 新材料研发周期示意图 二、项目的目标 最近在工程领域出现的集成材料计算与计算机技术相结合范例表明，可以把现有的材料研发周期20~30年缩短到2~3年。《材料基因组计划》拟通过新材料研制周期内各个阶段的团队相互协作，加强“官产学研用”相结合，注重实验技术、计算技术和数据库之间的协作和共享（利益通过学习标识以解决知识产权问题），目标是把新材料研发周期减半，成本降低到现有的几分之一，以期加速美国在清洁能源、国家安全、人类健康与福祉以及下一代劳动力培养等方面的进步，加强美国的国际竞争力。《材料基因组计划》项目在2012年已投入1亿美元。整个目标和具体内容如图2所示。 图2 美国《材料基因组计划》的整个目标和具体内容 三、主要内容 3.1 材料计算手段 目前，从电子到宏观层面都有各自的材料计算软件，但是还不能做到高效跨尺度计算以达到材料性能预测的目的；各个软件之间彼此不兼容；由于知识产权问题，彼此不能共享计算工具的源代码。在这方面未来的工作主要集中在以下几个方面： （1）建立准确的材料性能预测模型，并依据理论和经验数据修正模型预测； （2）建立开放的平台实现所有源代码共享； （3）开发的软件界面友好，以便进一步拓展到更多的用户团体。 3.2 实验手段 （1）实验为弥补理论计算模型的不足和构架不同尺度计算间的联系； （2）补充非常基础的材料物理，化学和材料学的数据，涉及材料的电子，力学，光学等性能数据，构建材料性能相关的成分，组织和工艺间内在联系，并建立庞大的数据库；

城市介绍英文版

城市介绍英文版 Seattle is located between an inlet of the Pacific Ocean to the west called Puget Sound and Lake Washington to the east. The city's chief harbor, Elliott Bay, is an inlet of the Sound. West beyond the Sound are the Kitsap Peninsula and Olympic Mountains on the Olympic Peninsula; east beyond Lake Washington and the eastside suburbs are Lake Sammamish and the Cascade Range. Lake Washington's waters flow out through the Lake Washington Ship canal, a series of two man-made canals and Lake Union, to the Hiram C. Chittenden Locks at Salmon Bay, to Shilshole Bay, which is part of Puget Sound. The sea, rivers, forests, lakes, and fields were once rich enough to support one of the world's few sedentary hunter-gatherer societies. Areas lending themselves well to sailing, skiing, bicycling, camping, and hiking may be reached almost year-round.[ 西雅图（Seattle）是美国太平洋西北地区的最大城市，它位于华盛顿州普吉特海湾和华盛顿湖之间的国王县，距离加美边境约154公里。西雅图建于1869年，是美国太平洋西北部商业，文化和高科技的中心，也是贯穿太平洋及欧洲斯堪的纳维亚半岛的主要旅游及贸易港口城市。大西雅图地区常年被青山绿水环绕，而远处，就是美国最高的火山——雷尼尔山

华大基因简介

华大基因简介 1999年9月9日，随着"国际人类基因组计划 1% 项目"的正式启动，北京华大基因研究中心在北京正式成立。华大基因坚持“以任务带学科、带产业、带人才”，先后完成了国际人类基因组计划“中国部分”（1%）、国际人类单体型图计划（10%）、水稻基因组计划、家蚕基因组计划、家鸡基因组计划、抗SARS 研究、炎黄一号等多项具有国际先进水平的科研工作，在《Nature》和《Science》等国际一流的杂志上发表多篇论文，为中国和世界基因组科学的发展做出了突出贡献，奠定了中国基因组科学在国际上的领先地位；同时建立了大规模测序、生物信息、克隆、健康、农业基因组等技术平台，其测序能力及基因组分析能力位居亚洲第一、世界第三；开创了科学、技术、产业相互推动的发展模式；开展了广泛的国际国内科技合作与交流；建设了一支具有世界一流水平、年轻的产学研队伍；再现了基因组科学和产业发展的深圳速度和深圳奇迹。 抓住新技术突破的机遇，华大基因主力于2007年南下深圳，成立了致力于公益性研究的事业单位深圳华大基因研究院，并于当年10月完成了第一个中国人的基因组序列图谱，又在2008年1月与英美科学家一起启动了“国际千人基因组计划”、2008年3月启动了“大熊猫基因组计划”，2008年10月完成了大熊猫基因组框架图和手工克隆猪的研制，2009年4月启动了“世界三极动物基因组计划”，2009年8月启动了“万种微生物基因组计划”。在国际合作方面，华大基因已启动了“中丹合作糖尿病项目”、“中国欧盟合作肠道微生物项目”，并与丹麦科学家成立了“中丹癌症研究中心”、与香港中文大学成立了“中?华?基因组研究中心”。 在国家领导和有关部门、地方领导及有关部门的支持和鼓励下，华大基因坚持“科学发展才是硬道理”的信念，探索发展一种以技术发展为支撑、以科学发展为导向的全新的推动社会前进和引领未来的发展模式。在科学、技术、产业三位一体的前提下，华大基因致力于开展知识产权密集型的人类健康、规模化重要物种、重要经济动植物等基因组研究，大力发展我国的医学健康产业和现代农业产业。目前，华大基因已形成了科学、技术、产业相互促进的发展模式，建立了

美国各州的缩写及主要城市

区号：205 – 251 – 256 – 334主要城市： 1、伯明翰(Birmingham) 2、蒙哥马利(Montgomery) 3、亨次维尔(Huntsville) 4、土斯卡鲁沙(Tuscaloosa) 5、木比耳(Mobile) 二、阿拉斯加州 英文州名(缩写)：Alaska (AK) 区号：907 主要城市： 1、朱诺(Juneau) 2、安克拉奇(Anchorage) 3、费尔班克斯(Fairbanks) 三、亚利桑那州

区号：480 – 520 – 602 – 623 – 928主要城市： 1、菲尼克斯[凤凰城](Phoenix) 2、吐桑(Tucson) 3、孟沙(Mesa) 四、阿肯色州 英文州名(缩写)：Arkansas (AR) 区号：501 – 870 主要城市： 1、小石城(Little Rock) 2、菲页维尔(Fayetteville) 五、加利福尼亚州 英文州名(缩写)：California (CA)

区号：209 – 213 – 310 – 323 – 408 – 415 – 510 – 530 – 559 – 562 – 619 –626 – 650 – 661 – 707 – 714 – 760 – 805 – 818 – 831 – 858 – 909 – 916 – 925 – 949 主要城市： 1、萨克拉门托(Sacramento) 2、索诺马(Sonoma) 3、圣荷西(San Jose) 4、洛杉矶(Los Angeles) 5、圣地亚哥(San Diego) 6、旧金山(San Francisco) 六、科罗拉多州 英文州名(缩写)：Colorado (CO) 区号：303 – 719 – 720 – 970 主要城市： 1、丹佛(Denver) 2、波尔德(Boulder) 3、科罗拉多泉(Clolrado Springs)

材料基因工程

材料基因工程——为什么是一项“颠覆性前沿技术” 1.前言 材料基因组技术是近几年兴起来的材料研究新理念和新方法，是当今世界材料科学与工程领域的最前沿。材料基因工程借鉴人类基因组计划，探究材料结构与材料性质变化的关系。并通过调整材料的原子或配方、改变材料的堆积方式或搭配，结合不同的工艺制备，得到具有特定性能的新材料。但是材料基因组与人类基因组的又有很大的区别，材料的微观结构多样化，不但成分组成可以不同，微观形貌等结构也可能千差万别，其组成-结构-性能之间的关系更加复杂。 2.材料基因组技术 2.1材料基因组技术 材料基因组计划是通过“多学科融合”实现“高通量材料设计与试验”；其核心目标在于通过“高通量计算、实验和大数据分析”技术加速材料“发现-研发-生产-应用”全过程，缩短材料研发周期，降低材料研发成本，引发新材料领域的科技创新和商业模式变革。 材料基因组技术包括高通量材料计算方法、高通量材料实验方法和材料数据库三大组成要素。 2.1.1高通量材料计算方法 高通量计算是指利用超级计算平台与多尺度集成化、高通量并发式材料计算方法和软件结合，实现大体系材料模拟、快速计算、材料性质的精确预测和新材料的设计，提高新材料筛选效率和设计水平，为新材料的研发提供理论依据。其中并发式材料计算方法包括第一原理计算方法、计算热力学方法、动力学过程算法等，跨越原子模型、简约模型和工程模型等多个层次，并整合了从原子尺度至宏观尺度等多尺度的关联算法。 高通量材料集成计算技术利用第一性原理、分子动力学与位错动力学、合金相图计算、相场计算等方法，快速并行模拟实验室中成分与性能优化的传统试错式材料研发过程，并基于材料科学知识，迅速挑选有利于目标性能的合金成分与微观结构特征，从而加速新材料的研发进程并显着降低材料研发成本。 2.1.2高通量材料实验方法 传统材料研发模式依赖于成分与工艺的不断“试错”实验优化，结合对结构-性能关系的不断理解以获得满足性能指标的材料。但是，新型关键材料具有成分多元化、复杂化、微结构多级化等特点，传统的“试错”模式在实际材料开发中不仅耗费巨大，而且几乎难以取得成功。 高通量实验平台是发展材料基因组技术具备的条件之一。高通量实验平台可以为据库提供数据支撑；而就高通量集成计算而言，高通量实验技术为各种计算模拟工作提供计算目标。材料基因组概念中的高通量实验技术具有快速制备快速表征各类金属与非金属样品的能力，典型的高通量实验方法有扩散多元结与材料基因芯片

美国主要城市中英文名称对照

美国主要城市中英文名称对照 2006-10-18 15:39 城市英文名城市中文名地区代码Alaska 阿拉斯加 907 Albany(NY) 奥尔巴尼 518 Annapolis 安纳波利斯 410 Atlanta(GA) 亚特兰大 404 Augusta(ME) 奥古斯塔（缅因） 207 Austin(TX) 奥斯汀 512 Baton Rouge 巴吞鲁日 504 Bismarck 俾斯麦 701 Boise 博伊西 208 Boston 波士顿 617 Carson City 卡森城 702 Charleston(WV) 查尔斯顿 304 Cheyenne 夏延 307 Chicago 芝加哥 312 Cincinati 辛辛那提 513 Cleveland(OH) 克利夫兰 440 Columbia(SC) 哥伦比亚 803 Columbus(OH) 哥伦布 740 Concord(NH) 康科德 603 Dallas 达拉斯 214 Denver 丹佛 303 Des Moines 得梅因 515 Detroit 底特律 313 Dover(DE) 多佛 302 Frankfort(KY) 法兰克福 502 Harri聪明人urg 哈里斯堡 717 Hartford(AL) 哈特福德 334 Hawaii 夏威夷 808 Helena(MT) 海伦娜 406 Houston 休斯敦 713 Indianapolis 印第安纳波利斯 317 Jackson(MS) 杰克逊 228 Jefferson City(MO) 杰斐逊城 573 Kansas City(KS) 堪萨斯城 913 Lansing(MI) 兰辛 517 Lincoln(NE) 林肯 402 Little Rock 小石城 501 Los Angeles 洛杉矶 213 Madison(WI) 麦迪逊 608 Memphis 孟菲斯 901 Miami(FL) 迈阿密 305

纽约旅游景点介绍英文

纽约的城市介绍 New York is the most popular city in the United States and the center of the New York Metropolitan Area, one of the most popular metropolitan areas in the world. New York has a significant impact upon global commerce, finance, media, art, fashion, research, technology, education, and entertainment. The home of the United Nations Headquarters, New York is an important center for international affairs and is widely deemed the cultural capital of the world. The city is also known as New York City or the City of New York to distinguish it from the state of New York, of which it is a part. 第五大道 Fifth Avenue which is the center of Manhattan, is one of the most world famous business the Rockefeller Center to the 58th Street,there are many luxury avenue’s most illustrious name is still Tiffany, the jeweller brought to fame by the 1961 film Breakfast at Tiffany’this movie,every day morning ,Audrey Hepburn came to New York's fifth avenue of Tiffany window, eating her bread and dreaming that she could have breakfast in the jewelry shop one day. the Metropolitan Museum大都会艺术博物馆 One of New York City's most popular tourist attractions, the Metropolitan Museum of Art welcomes over 5 million visitors a year. The Metropolitan Museum of Art's collection and special exhibits offer something for everyone -- from Ancient Egyptian Vases and Roman Statues to Tiffany Stained Glass

新时代对我国材料基因组计划科技创新应用基础研究的一些思考

新时代对我国材料基因组计划科技创新应用基础研究的一些思考 文章首先描述了应用基础研究为世界工程技术的发展所带来的巨大影响。通过分析美、欧盟、英等发达国家所布局的基于国家战略需求的材料基因组工程方面的基础性应用研究计划，总结了我国材料基因组计划应用基础研究目前面临的主要问题，根据我国材料行业基础性应用研究的发展现状，提出了自己的一些思考。 标签：材料基因组计划；应用基础研究；工程技术 Abstract：This paper first describes the great influence of applied basic research on the development of engineering technology in the world. Through the analysis of the United States，the European Union，the United Kingdom and other developed countries based on the national strategic needs of the basic application of material genome engineering research program，this paper sums up the main problems in the applied basic research of material genome planning in China. According to the development situation of the basic applied research in the material industry in China，some thoughts are put forward. Keywords：Materials Genome Initiative （MGI）；applied basic research；engineering technology 1 应用基础研究对工程技术的影响 应用基础研究一般为解决某领域实际需求，达到特定目的的应用研究或者技术研究，工程技术亦称生产技术，一般为基础应用研究所研发成果或研发技术在工业生产中实际应用到的技术。就是说人们将基础研究成果应用于工业生产过程从而达到改造自然的手段和方法。 随着社会不断的进步，人类改造自然界的方式、方法也在不断改进，进而形成了工程技术的各种形态。人类社会的发展越来越依赖于工程技术的创新，如：互联网经济、智能机器人制造、纳米材料的利用，干细胞再生等等。 2 世界主要国家新材料领域应用基础研究战略规划 2.1 美国材料基因组计划 上世纪八九十年代，技术的革新和经济社会的发展越来越依赖新材料的进步[1，2]，从新材料的发现到最终工业化应用一般需要10～20年的时间，比如作为目前应用在移动设备领域的锂离子电池，从上世纪70年代实验室研发到90年代[3]晚期应用，历经20余年，至今仍没有克服在电动汽车上完全应用的障碍。归根结底新材料研发速度太慢。面对经济的飞速发展，材料科学家们必须缩短新材料研发到应用的周期以应对21世纪面临的挑战。于是美国在2011年6月24