近日，廣州大學大灣區環境研究院閆兵教授團隊與美國羅格斯大學Zhu Hao教授團隊密切合作，在納米材料信息化和智能預測方面取得重要突破，構建了世界首個基于納米材料結構數字化的納米生物效應數據庫。論文在線發表于Nature Communications（https://www.nature.com/articles/s41467-020-16413-3）。

       近年來，以數據驅動的人工智能方法，在材料科學研究中得到了廣泛的應用。通過機器學、深度學習等人工智能方法對材料大數據進行訓練，可以構建材料結構與其性質之間的定量構效關系模型，利用這些模型，許多還沒有實驗和理論數據的材料性質可以被預測出來，這將大大加速新材料發現及相關研究。在這一過程中，包含材料原子結構的數據庫（類似小分子數據庫PubChem和生物大分子數據庫Protein Data Bank）是一個必要前提和核心要素。而在納米生物效應經歷了30年的研究后，并沒有一個這樣的數據庫，以致于科研工作者們雖然坐擁龐大的納米生物效應大數據，卻不能有效的從中提取關鍵信息。

這項研究通過計算方法，從原子層面對實驗測得的納米材料結構進行分析，將其轉換并存儲為計算機可以直接讀取的電子文件。利用這些電子文件，可以得到納米結構的詳細三維結構圖像，這為我們提供了有關納米材料表面化學和理化性質的直觀解析。進一步利用所構建的新型納米描述符，以及機器學習和深度學習方法，我們就可以對多種納米材料的不同理化性質與生物效應的關聯進行建模和準確預測。這個數據庫通過網站（http://www.pubvinas.com/）向全世界研究人員開放，這些進展將大大加速納米材料結構和生物效應大數據到關鍵信息的轉換。

澳大利亞著名化學信息學家David A. Winkler評價“這個研究課題十分重要。十多年來，涉及納米安全評估、納米材料設計等科研項目所追求的一個重要目標，就是構建一個包含有關納米材料組成、結構、理化性質和生物效應等信息的數據庫?！?/span>

該項工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金以及廣東省“珠江計劃”引進創新創業團隊等資助。