2026年7月22日——美国能源部“创世纪任务”（Genesis Mission）已选定四个与西北大学相关的项目进入第一阶段资助。这项全国性计划旨在构建全球最强大的科学平台，目标是在十年内将美国研究与创新的生产力和影响力翻倍。

受资助者于今日（7月22日）在华盛顿特区参加“创世纪任务峰会”以及该计划首批项目的正式启动仪式。

与西北大学相关的项目包括：探索用于聚变能的材料、设计量子技术所需的电子系统，以及开发从捕获的碳中更可持续地制造塑料的方法。

“在人工智能变革美国创新的这一关键时刻，西北大学的研究人员正积极担负起这一使命，”西北大学校长Mung Chiang表示。“‘创世纪任务’为我们研究人员提供了更大的机会，以推动有影响力的科学进步，造福我们的国家和社会。四项提案获得‘创世纪任务’首轮资助，再次体现了西北大学教师卓越的研究水平。”

通过第一阶段资助，项目团队将设计、开发和测试人工智能赋能的科研工作流，探索科学发现的新途径。目标是确定将人工智能与科学探究相结合能否加速发现、提升预测能力、增强实验效果并产生新的科学洞见，同时为未来投资奠定基础。

“‘创世纪任务’是推动美国人工智能赋能能源研究未来的重要框架，”西北大学研究事务临时副校长Sumit Dhar表示。“我们为西北大学的研究人员作为首批成员参与塑造这一历史性计划而感到自豪。他们的入选反映了西北大学所开展科学研究的卓越品质与深度，也体现了我们与阿贡国家实验室关键合作的强大实力。”

以下是四个项目。

迈向可行的聚变能源

由Randall Q. Snurr领导的一个团队将寻找能够分离锂同位素的新材料，这是实现未来聚变能源的关键一步。尽管聚变有望提供充足的清洁能源，但其依赖于一种稀缺的锂同位素来生产燃料。

“锂同位素分离背后的科学原理已为人所知，但材料领域仍基本未被探索，”Snurr表示。“通过结合基于物理的模拟、机器学习和精心设计的目标实验，我们希望超越孤立的发现，创建一种系统性的方法来识别具有可行国内聚变燃料循环所需性能的材料。”

Snurr是西北大学麦考密克工程学院的John G. Searle化学与生物工程教授。西北大学的共同研究人员包括Omar K. Farha、Filip Formalik和Justin M. Notestein。

量子技术系统

麦考密克学院的Jie Gu将为一个由阿贡国家实验室主导的项目做出贡献，该项目旨在开发人工智能赋能的工具，用于设计能够在接近绝对零度温度下运行的量子技术及先进科学仪器的电子系统。Gu将把超导元件整合到商业芯片制造流程中，以研究它们如何改善低温互补金属氧化物半导体（CMOS）电路的性能。

“CMOS是现代电子的主力军，了解如何在低温下发挥其最大潜力至关重要，”电气与计算机工程教授Gu表示。“让我对这个项目感到兴奋的是，有机会探索当你将强大的CMOS设计与超导材料提供的独特能力结合在一起时，会实现什么可能，这一切都在一个单一的商业芯片平台上。”

将捕获的碳转化为聚乙烯

由Edward “Ted” Sargent领导的另一个项目将利用人工智能协调一种新的制造工艺，将捕获的碳转化为聚乙烯——全球使用最广泛的塑料之一。如今，工业界通过使用化石燃料衍生的碳氢化合物，采用高能耗工艺生产聚乙烯。用捕获的碳替代碳氢化合物可以同时减少化石燃料使用和温室气体排放。

“创世纪任务创造了一个机会，将人工智能直接与科学发现的物理过程连接起来，”Sargent表示。“通过将计算、实验和先进的科学基础设施整合到一个共享工作流中，我们有潜力以前所未有的速度和精度水平来研究重要问题。”

Sargent是西北大学温伯格文理学院的Lynn Hopton Davis和Greg Davis化学教授，也是麦考密克学院的电气与计算机工程教授，以及Paula M. Trienens可持续发展与能源研究所所长。

识别更优的量子计算策略

温伯格学院的Ian Low将为一个由阿贡国家实验室主导的项目做出贡献，该项目旨在开发一个人工智能赋能的框架，以识别用于模拟质子和中子（构成原子核的粒子）的高效量子计算工作流。预测这些强相互作用粒子的行为仍然是物理学中的一个基本挑战，对于理解普通物质的结构至关重要。

“量子计算和量子模拟可以开辟新的途径，在最基本的层面上研究宇宙，”物理与天文学教授Low表示。“实现这一潜力需要将人工智能与科学专业知识相结合，以识别既高效又具有物理意义的量子计算策略。”