[上图]美国国家科学技术委员会材料基因组计划小组委员会发布了一项新的战略计划(右图)。新计划建立在2011年MGI成立以来所取得的进展的基础上(左)。资料来源:国家科学技术委员会附属委员会
2011年，奥巴马总统引入了材料基因组计划——这是一个雄心勃勃的愿景，旨在加速新材料的发现，提高美国企业的全球竞争力。
MGI的目标是将材料开发到应用的时间缩短50%，即10年左右，而且成本更低。MGI的动机是迫切需要新材料解决清洁能源、国家安全和人类福利方面的挑战。
《2011年MGI白皮书理解成功需要构建计算工具、实验工具、协作网络和数字数据的基础设施。一项由四部分组成的战略计划推动了MGI的头十年:
- 装备下一代材料劳动力;
- 促成材料开发的范式转变;
- 实验、计算、理论相结合;和
- 方便存取材料数据。
NIST材料基因组计划主任James Warren是起草2011年启动MGI白皮书的国家科学技术委员会(NTSC)小组成员。他一直是MGI及其潜力的坚定支持者，特别是为将这一概念变为现实奠定了基础。
在2021年6月对ACerS编辑的采访中(见公告和陶瓷科技聊天)，沃伦在谈到MGI时说:“……重点实际上是这一基础设施的发展。所以，从这个意义上说，这是一个元创举，我们试图建造一些东西，让我们能够制造材料。很多工具都是关于数据管理或如何进行计算的。我们并不想制造下一个伟大的电池。我们希望通过技术让人们能够制造出下一个伟大的电池。”
2021年11月，国家技术委员会小组委员会标志着10个国家th一份全新的、全面的全球战略研究所五年战略规划．(沃伦也是2021年小组委员会的成员。)新的战略计划建立在原MGI的基础上，并强调了MGI推动材料创新的潜力，特别是在应用新材料方面。本文开头对MGI的“过去和现在”对比表明，新战略是如何在过去10年取得的进步基础上扩展的，并预计将转向制造业。
该文件的目标是提供“一个愿景，使MGI社区从研发到部署的连续统一体保持一致，并确定未来五年的目标，以及社区为推进MGI而采取的目标和行动。”
这项新的战略计划包括三个目标:
统一材料创新基础设施(MII)
正如沃伦所指出的，MGI就是要在一个研究生态系统中建立一个基础设施，使其能够成长和进化。第一个战略目标反映了这一重点，是三个目标中最大的一个(36页中有15页专门针对它)，并聚焦于开发支持MGI所需的跨学科工具，即材料创新基础设施。这些工具包括建模、仿真和理论的计算工具;用于合成、表征和加工的实验工具;综合研究平台;和数据基础设施。
MGI概述了三个目标。目标1是“建立、连接和支持材料创新基础设施(MII)的要素。”目标的要素包括解决计算工具的空白，扩大实验工具的可用性，更多更好的合成和处理工具，以及开发多模态表征工具和高通量工具。将呼吁社区开发综合材料平台，并确定合作的激励措施，从类似平台的行业范例中获得指导。用符合的工具和标准构建一个全面的数据基础设施公平原则的数据将是一个必要的部分。公平也需要公平，因此，实现这一目标意味着消除障碍，特别是那些面对少数民族服务机构的障碍，例如限制获得最先进的仪器。
目标2是“建立一个全国材料数据网络，一个由数据产生者和用户从产品开发、制造到回收利用的社区主导联盟。”这一目标解决了激励研究界参与建立国家材料数据网络的挑战。这一目标是一个相当重大的挑战，它涉及到私有数据集和公共资助数据集、数据存储库的兼容性、数据标准和协议，以及管理大量数据的自动化工作流的需求。
目标3是“通过国家重大挑战加快信息产业部的采用。”其理念是在应对国家和全球重大挑战的同时，提高人们对MGI的认识，并围绕MGI建立社区。它有助于向那些经历过类似旅程的人学习，并希望利用从人类基因组计划中获得的经验教训。
利用材料数据的力量
这个目标只有一个目标，那就是加快使用人工智能(AI)的研发。然而，为了实现这一目标，材料研究界将面临解决与数据相关的棘手问题的挑战:采用并遵守公平原则，激励参与，评估数据质量，并将人工智能转化为制造环境。
在ACerS的采访中，沃伦解释了他为什么热衷于人工智能在MGI环境中的力量。“在我看来，毫无疑问，除了生物和医疗保健，材料可能是你能想象到的人工智能应用中最赚钱的一个方面，因为你将制造人们想要的东西。就是这么简单。”
MGI已经激励社区应对这些挑战。例如,材料研究数据联盟是一个年轻的草根组织，将研究人员和利益相关方(如出版商和专业协会)聚集在一起，啃掉易管理的部分，在工作组中工作。到目前为止,五个工作组已经建立了与互操作性、工作流、数据存储库和元数据相关的问题。
此外，国家标准与技术研究院启动了研究数据框架2019年，“为利益相关方社区提供结构化方法，以开发一种可定制的研究数据管理策略。”这是一项雄心勃勃、积极进取的计划，它跨越了各个学科，涉及从板凳科学家到首席执行官再到图书管理员的利益相关者。
教育、培训和连接材料研发人员
这一战略目标的三个目标是
- 解决材料研发教育面临的挑战，
- 培训下一代劳动力
- 将人才与机会联系起来。
数据科学过去是统计学家的职权范围。没有更多的。作为回应，各大学纷纷将数据科学项目与工程项目相结合。但这一目标的范围也可以追溯到K-12年的学生和教育者。我们的想法是，通过所有层次的紧凑课程，开发MGI的知识课程，并创造丰富的经验和实习类型的机会，以显示MGI使世界变得更美好的力量，并值得年轻人的人才投资。
要了解更多有关MGI及其历史的信息，请访问https://www.mgi.gov/about．