尽管AI技术在能源化工研发领域前景广阔，但在实际应用过程中仍面临诸多挑战。
挑战一：
构建跨学科知识体系以培养AI材料研发的复合型人才
当前AI材料研发需要同时掌握材料科学、化学工程、计算机技术和人工智能等多领域知识。如何设计新型教育课程体系？企业应建立怎样的内部培训机制？学术界与产业界如何协同培养具备“材料+AI”双栖能力的研发人员？
建议：一是教育体系改革，高校应建立“材料智能计算”交叉学科，设置材料基因组学、AI化学等前沿课程，比如采用“3+1+X（3年基础学科+1年交叉学科+X年产业实践）”培养模式；二是企业培训机制改革，化工龙头企业可建立AI材料实验室，通过“师带徒”模式培养复合型人才；三是产学研协同，推广“双导师制”，由高校教授和企业专家联合指导培养复合型人才。
挑战二：
在数据驱动与机理模型之间实现最优平衡
当机器学习模型出现与物理化学规律相悖的预测结果时，研发人员应如何取舍？如何开发既能利用海量实验数据又能融合先验知识的混合建模方法？不同材料类型（如聚合物/合金/催化剂）是否需要差异化的建模策略？
建议：将物理规律、化学原理等有效嵌入人工智能模型，使模型的预测结果具有科学依据且可解释。同时，加强对模型的验证与评估，确保其可靠性和准确性。人机融合智能中的数据和知识双驱动模式代表了人工智能发展的新范式，核心在于整合数据驱动与知识驱动两种范式的优势，形成更智能、可解释系统，比如将第一性原理计算与深度网络结合，构建深度势能，在保证量子化学精度的同时，实现计算速度数量级提升。
挑战三：
人工智能研发成果的产业化落地
实验室成功的AI材料模型在放大生产时常出现性能衰减，如何建立更可靠的跨尺度预测方法？现有化工生产设备的数字化改造成本高昂，中小企业该如何破局？行业标准与监管体系应如何适应AI研发的新范式？
建议：一是开发跨尺度预测技术，耦合“微观-介观-宏观”尺度，以催化剂为例，从微观尺度上的催化剂筛选设计扩展到介观、宏观层面的时空尺度，覆盖催化材料的次级筛选与工业放大；二是采用“云平台+轻量化AI”模式，参与产业联盟共享算力资源，如中国石化打造“石化智云平台”，建立呼和浩特算力中心；三是制定AI材料研发的“数字身份证”标准，记录材料全生命周期数据，建立“算法透明度”评估机制。