鸿之微：做中国基础创新的“探路者”
新华网上海5月11日电（王若宇）在宁德时代的研发中心，科研人员正在从成千上万种材料中寻找更高效的产品方案，他们使用的数字化、智能化材料研发平台，源于一家国内新兴科技公司与其共同研发。
从扎根基础创新，开发自主知识产权的科研工具，到突破国外技术垄断，进入国际多尺度仿真材料软件第一梯队——鸿之微科技（上海）股份有限公司用八年多时间，携手一批国内科学家迎难而上，实现了材料研发软件的国产替代，为实体经济高质量发展提供基础性、聚合性科技助力。
“中国科研在提速，服务于中国科研的工具创新也要提速，鸿之微的初心和使命就是打破国际垄断，引领多尺度仿真技术，让天下没有难做的材料”，鸿之微董事长曹荣根说。
图为鸿之微董事长曹荣根。 新华网发（受访者供图）
坚守初心，服务中国科学家的鸿鹄之志
如果说材料科学是新一轮产业革命的“皇冠”，那么用于材料研发的多尺度仿真软件，就是“皇冠”上的“明珠”。
从量子通信、集成电路、航空航天科技攻关，到新能源汽车、OLED发光材料研发，材料科学涵盖了当前科技创新的前沿领域，成为产业突破的关键。
对科研人员而言，材料研发是一个艰巨漫长的过程。电灯泡的发明者经过近7000次实验，在6000多种材料中寻找到了钨丝。今天的科学家在材料研发中所面对的实验量，是这个数字的几何倍数。
2000年左右，在复旦大学从事科研的曹荣根博士和王音博士就已经接触到外国公司研发的仿真软件。此后，两人分别赴海外高校展开相关领域交流。访问结束后，曹荣根萌发了开发中国自主知识产权仿真软件的想法。
材料研发是一个不断在试验和试错中总结研究成果的过程。现代材料研发涉及学科范围广，数据计算量巨大，所涉及的软件种类繁多，专业性强。
我国科研工作正以前所未有的速度赶超世界其他国家。在国际权威的SCI数据库搜索“第一性原理计算”相关文章，中国发表的论文数量位居世界前列。然而长期以来，科研工作者使用的相关软件，都来自国外。
在很多科研人员看来，这些产品虽然成熟度比较高，但也有着明显痛点：海外软件售价较高，本土服务又交给了国内代理公司，技术响应时间长；此外，不同科研软件的数据互通性和计算联动性也不足。
曹荣根说，创立鸿之微的初心，就是做多尺度仿真软件的自主研发和国产替代，为实体经济高质量发展提供基础性研究平台，服务中国科学家的鸿鹄之志。
八年来，无论投资风口如何变化，资本市场“故事”如何迭代，鸿之微都坚守科研报国，自主研发的初心，在科研面前不施“巧劲”，不走“捷径”。
图为鸿之微CEO王音。 新华网发（受访者供图）
鸿之微CEO王音表示，直到今天，公司一直重视软件产品的知识产权问题，确保软件产品中的代码都是鸿之微自己的研发人员编写，而不是简单地通过兼并收购或分包等方式去获得。
目前，鸿之微已经拥有132个完全自主知识产权的软件著作权及41项各类专利。2021年，鸿之微入选国家工信部专精特新“小巨人”企业。
2014年，鸿之微的首款用于半导体研发领域的仿真软件面世。此后八年间，公司和国内众多科学家合作，从最基础的底层求解模型开始做起，开发了超过20款基础计算、设计与仿真软件，全面涵盖了材料研发所必须的各个领域。
对鸿之微创业团队来说，自主研发，国产替代八个字的背后，体现出的是科学家的执着和企业家的魄力。
一位来自山东大学的科学家感慨地说：“我一辈子都投入到量子化学研究，但很多年来，其他研究领域的材料计算科研软件依然是国外企业占主导地位，没想到现在有中国企业把同类产品做出来了，真的感谢你们。”
三大战略，立足中国优势跻身世界一流
既是科学家，也是企业家。鸿之微创业团队的“双重身份”，使得企业在埋头研发同时，也率先洞悉到国内科研市场的重要变化。
全球新一轮产业革命提速，材料研发不断向多尺度、跨学科方向演进。对科研人员而言，日常所涉及的软件横跨不同平台，数量多则十几款。
用户体验上，国内外十几款软件的操作界面和数据联通方式各不相同。此前，在鸿之微的产品阵列中，已经实现了国外单体对标软件的功能替代。然而，科研工作中海量数据、算力激增和协同创新的挑战又摆在了面前。
近年来，中国数字经济发展优势愈发凸显。曹荣根和王音开始思考，如何将中国在大数据和人工智能取得的最新成果应用到科研领域？鸿之微开始布局创业以来最为关键的一次转型。
2021年，鸿之微自主构建的云上科研平台——“鸿之微云”上线，开始为全球科研机构提供SaaS（软件即服务）科研工具。和以往工作模式不同，科研人员在“鸿之微云”就能实现“材料原子级建模、高效能科学仿真计算、计算任务的监控和管理、数据可视化”，这样一站式的材料计算服务使得科研效率得到了极大提高。
王音说，以鸿之微云平台上线为契机，公司正在推进三大战略布局：
一是“底层”化， 鸿之微将坚守自主研发初心，扎根基础研究，为国内科学家提供安全可靠的科研平台。二是“云”化，公司正立足中国云计算和人工智能的产业优势，“云端重塑”科研工具，提升科研攻关效率。三是生态化，鸿之微计划协同更多科研机构，共同开发更高水准的科研工具。
在材料科学领域，研究人员常用的开发平台主要涵盖密度泛函理论、量子化学方法、分子动力学、计算热力学等多种技术层面，多达几十款软件方案。由鸿之微提供的工具在数量上已经达到了近一半。一些科研工具的市场占有率超过40%。更重要的是，科研人员在云端就能够调用这些工具。
多家高校的研究团队在使用鸿之微云后评价，新平台一体化流程和计算精度达到国际一流水准的同时，在云端算力等方面还有比国外软件有更好的体验。
同时，鸿之微和华为云等国内多家知名云服务厂商达成战略合作，双方将共同构建基于国产硬件和世界领先的超级计算机集群的材料研发平台，为科研工作者提供综合性能更高、成本更低的科学计算解决方案。
面向未来，助力中国科研创新突破
鸿之微服务的客户已经覆盖国内外600多家高校、科研院所和工业头部企业，品牌覆盖率和市场占有率均处于行业前列。
此外，鸿之微的科研产品还打入了美国、日本等材料科学的老牌强国市场。近年来，一批海外知名科学家、院士也成为了鸿之微的用户。
在曹荣根看来，鸿之微创业以来，最大的收获不仅是实现了多尺度仿真软件的国产替代，更在于走出了一条中国工业软件自主研发，生态创新的新路。
新的赛道，打开了全新的商业格局，也带来了全新的挑战。在单线产品时期，鸿之微尚有竞争对手的发展路径可以参考。而“鸿之微云”的出现，使得企业在产品研发、商业化、行业生态构建等许多方面都充当起“探路者”的角色。
鸿之微的做法是，一方面建立一支首席科学家团队，打造基础软件研究的“科研天团”；另一方面，鸿之微用开放的产业生态，吸引更多国内的研究者加入到“鸿之微云”的共同开发。
除了和北京大学、中国科学院等高校和科研院所共建实验室外，鸿之微还联合国内高校共同推出了PROP计划（科研精英培养计划），横向课题研究项目，建立互惠共赢的云上科研生态，推动更多研究成果落地转化。
正如王音所言，中国材料科学的“黄金时代”才刚刚开始：“十四五”规划和2035年远景目标纲要提出，加强在量子信息、集成电路、基因与生物技术等领域的原创性引领性科技攻关。而材料科学，是推动这些核心领域取得更大突破的关键。
曹荣根说，展望未来，鸿之微的愿景就是坚持突破、利他、共赢的价值观，在新的赛道上赋能更多科研机构，加快产、学、研转化速度，助力关键领域的科研攻关取得突破。
八年来，从单个工具软件问世，到“十八般武艺”样样精通；从市面上十几款软件各自为阵，到开发行业首个基于云端的一体化科研平台——和国外已经具有几十年发展积累的同行相比，鸿之微不是跟随者，而是思考者、创新者、变革者。
鸿鹄之志，起于毫微。鸿之微的名字，展现了材料科学从微观到宏观的物理尺度，也诠释出中国基础科研探路者的初心愿景。
