平台概况

介尺度指关联不同层次的多尺度结构中单元到系统的“中间”尺度。介尺度上的行为对相关材料、装备或工业系统的性能至关重要，但对其形成与演化机理以及调控规律普遍缺乏深入的认识。介科学正是研究介尺度现象共性原理和应用的新兴交叉学科。在怀柔科学城，介科学与过程仿真交叉研究平台正是聚焦这一前沿领域，致力于搭建一座连接微观与宏观、理论与工程、模拟与现实的“跨尺度科研桥梁”。

介科学与过程仿真交叉研究平台是本市布局的第二批交叉研究平台之一，由中国科学院过程工程研究所、北京怀柔科学城建设发展有限公司共同建设，市发展改革委批复立项，怀柔科学城管委会保障实施。项目总投资约2.4亿元，建筑面积约2.3万平方米，2025年11月27日通过性能工艺和设备验收进入试运行阶段，已具备对外开展计算和实验服务条件。

中国科学院过程工程所怀柔中心（左：介科学与过程仿真交叉研究平台）

平台基于过程工程所提出并长期发展的介科学理论，研制适应介科学研究的高性能计算系统，推动介尺度模型、模拟算法的研究，并促进介科学与力学、化学、生物学、信息学（包括人工智能）等学科的交叉融合，研究方向覆盖智能化工、高端材料、低碳能源、生物智造等多个战略性新兴产业领域，构建了从基础研究、技术开发到产业转化的完整创新链条。

01 平台建设内容及服务能力

本平台包含六大系统，分别是：介尺度高性能计算研发系统、反应过程介尺度实验系统、设备介尺度实验系统、纳微过程跨层次研究系统、远程实验系统和协同研究系统。

介科学与过程仿真交叉研究平台各系统分布

六大系统通过介尺度高性能计算研发系统提供模型、软件与算力支撑，依托反应过程介尺度实验系统、纳微过程跨层次研究系统与设备介尺度实验系统分别实现对反应机理、纳微传递与设备行为的跨尺度实验研究，并通过远程实验系统实现设备与数据的网络化接入与远程协同。平台整体具备亿级粒子计算和仿真的能力、毫米/毫秒级模拟与测量精度、纳米/纳秒级表界面表征能力、−100℃至1200℃宽温域原位反应条件、广域远程协同研究网络，以及超过2PFlops的本地算力基础，形成从微观机理到宏观过程的介科学全链条研究能力。

目前，基于该平台已取得一系列重要成果：

在工业软件方面

基于GPU计算技术的DEMms软件应用于多家企业的工业过程仿真，并成功进行了软件著作权的转让。

DEMms软件

在虚拟过程和数字孪生方面

已在山东联泓、国能、中煤、中建材、中石化等企业落地；并为中煤、宝武、中石化等企业提供流程模拟与工艺优化，助力企业降低能耗与排放。

虚拟过程和数字孪生（MTO工艺及MIP工艺）

芯片散热方面

已与华为、华大九天等企业合作，发展芯片功耗与热管理仿真软件，实现芯片与散热器件设计优化。

生物医药材料方面

研发了均一微球制备技术：膜乳化法制备缓释微球，已实现技术转让；搭建多肽合成与筛选平台，实现自动化合成与高通量表征一体化。

均一微球制备技术的应用

在生物药研发方面

通过AI辅助药物设计平台加速靶点发现与分子优化。为合生基因、海昶生物等企业提供AI+CRO服务，缩短早期研发时间6-12个月。

02 未来发展

平台将持续深化介科学理论与工程应用，建立介尺度模型与软件生态，推进人工智能与过程工程融合，发展智能建模、优化与数字孪生技术，建设智能化工、低碳能源、高端材料、生物医药等中试示范线，联合企业共建平台攻关关键瓶颈，通过设立基金、优化孵化机制，构建“研发-中试-转化”一体化生态。

平台还将积极整合资源，建设怀柔介科学交叉研究中心，争创国家级技术创新中心，加强国际合作，举办高水平国际论坛，积极争取更多创新政策支持，构建国际一流、开放协同的科研创新环境。

03 联系方式

联系人：何老师

邮箱：xfhe@ipe.ac.cn

联系电话：010-82544941