近日，中国工程院院士、四川大学化学学院教授王玉忠顾问团队在《Research》发表题为《Scientific Discovery Framework Accelerating Advanced Polymeric Materials Design》的研究论文。研究团队提出了一个集合燃烧分析仪、虚拟反应器和材料基因模型的阻燃材料设计框架，用于加速阻燃材料设计研究。该框架利用聚合物燃烧过程实时在线分析仪，捕获阻燃材料真实燃烧时的化学反应和中间体结构。从真实燃烧数据中提取阻燃材料的燃烧反应规律，并构建了虚拟燃烧生成器以提取更多的燃烧中间体信息。作为阻燃材料的重要特征，大量的燃烧中间体信息被应用于训练分子基团对阻燃性的定量贡献模型。研究团队利用该框架可解析真实燃烧数据和总结出系列燃烧反应规则，据此可获得比实验结果更多的燃烧信息。还可以真实燃烧信息为数据源构建分子基团对阻燃性的定量贡献模型，具有高达88.8%的准确率（基于高分子结构与机器学习算法得到的准确率仅为60.6%-72.6%，经验规则的准确率仅为36.5%）。结合阻燃结构的可反应性评价和定量贡献模型，在团队构建的阻燃结构化学空间（包含5万个以上阻燃结构）中搜索潜在阻燃结构，已优选出具有潜在高阻燃性的分子结构并进行了合成验证。未来，随着燃烧数据扩充，团队将反复迭代该框架，逐渐建立更快速、更准确且具有普适性的分子结构对阻燃性的构效关系模型。

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