由物理学、材料学和计算机技术交叉结合产生的材料模拟设计科学是目前世界上高速发展的新兴学科，在美、日、欧21世纪科技发展规划中都占有重要地位，我国国家科技部在863，973等计划一开始就给予了重视与安排。科技部材料模拟设计实验室由国家863计划新材料领域十多年筹备策划，于1997年在北京科技大学完成筹建。经过近四年的建设，很好地完成了国家高技术新材料领域专家委员会的目标任务要求。在2000年底国家科技部组织的实验室验收中，评价实验室“已成为国内一流、有国际水平的计算材料科学基地”。
本实验室的主要任务是面对高技术新材料发展中所遇到的原子相互作用势这个共性问题。众所周知，现代材料制备，材料测试，材料的结构与性能关系的分析都离不开原子理论和量子力学。对高技术新材料中遇到的各种各样原子相作用势进行研究将为我国材料科学和技术走向现代化建立一个十分重要的平台。在国际上这种努力已有上百年的历史，并经久不衰。在最近二十年来，由于材料制备技术，材料检测技术和计算机及信息技术的迅猛发展，各发达国家的实验室甚至于都将原子相互作用势为中心的原子级的材料仿真和模拟研究作为在二十一世纪材料科学与技术发展的一个重要组成部分，并发展了好几个新型软件公司，这就使它在最近几年中以更大的规模发展得日新月异。本实验室经过十多年不懈努力，创立了以虚拟结构设计和数论反演方法为基础的晶格反演理论，对多种材料体系进行了广泛的应用。特别是在科技部材料模拟设计实验室建立后，通过大规模第一性原理能带计算，初步建立起有明显中国特色的、规模已接近1000种的有效的原子间相互作用势库。
实验室针对MSICerius2，GULP，CRYSTAL等大量材料科学系统软件及实验室工作量大面广的特点，一开始就配备了两台SGI高速运算ORIGIN2000服务器及三台O2工作站，通过100M局域网与10台以上微机衔接，紧紧抓住抓好既有中国特色又有国际水平的晶格反演原子相互作用势理论不放，紧紧抓住国家目标不放并对863计划所感兴趣的新材料进行了大量应用研究，使这项工作有一个良好和成功的启动。
由于目标明确，实验室以我们自己的方法为中心，对上述软硬件系统进行了大规模的、系统的认真的吸收消化及综合应用。我们抓住时机，与时俱进，不但对一般金属间化合物进行了大量应用，并在国际上一直难以处理的稀土金属间化合物原子相互作用势方面占据了重要的一席之地。与此同时，我们开拓创新，提出并解决了晶格反演离子间相互势及其对电介质和化合物半导体应用的系列问题。现在又面临着界面原子相互作用势的新突破。因此，我们充满信心和希望，又进一步踏新世纪的征途。
晶格反演理论不但在原子相互作用方面，而且在离子晶体中离子-离子势、界面问题中的原子-离子势、半导体中的二体及三体势等方面均有重要的系列性自主创新，我们的势库是涵盖各种不同类型材料的势库，它已成为在原子级尺度上对已知重要材料进行模拟仿真，对未知材料进行预测设计的有力工具，并受到国际国内同行的广泛接受。实验室运用势库中的原子相互作用势，对国家高技术新材料领域的很多问题进行了有创新性的研究。包括对上百种新型稀土化合物进行了结构稳定性和择优代位的计算，结果与实验符合良好。在此基础上预言了全新的稀土化合物新相结构，并在实验上获得初步证实。实验室完成了多项国家自然科学基金课题及重点课题以及多项国家高技术发展计划项目，项目验收鉴定获优秀评定，国家自然科学基金委员会专家组和国家863计划专家委员会均评价所完成的项目“有自主性创新”。研究所目前主要承担国家重点基础研究发展规划（973）项目“材料中原子相互作用势研究”及“新型稀土合物结构设计”。在2002年的中期评估中，实验室承担的国家973项目获专家组很高的综合评分。
实验室将不断加深对计算材料学学科本身核心基础问题以及我国高技术新材料迫切问题的研究，进一步发挥我们自己的优势,对金属间化合物特别是稀土金属间化合物、化合物半导体材料、离子晶体功能材料、表面与界面问题等展开多层面研究，对各种材料的形成过程进行计算机模拟研究，达到用计算机对各种新型材料进行一定程度成功预测的阶段。实验室工作方向是努力探索材料科学研究的新途径，尽力使其从定性描述走向定量预测的新阶段，努力为高技术新材料的研制提供新思路和优选方案，从传统的经验试错法推进到以现代科学知识为基础的计算实验设计阶段。实验室工作方针是持续创新，求实服务，努力为国家目标贡献力量。
实验室积极开展了开放服务和国际交流工作，与国内外多所大学及研究机构进行了学术交流与合作，特别是和中科院物理所的磁学国家重点实验室相图实验室有着良好的合作协作关系。2001年后，我们已在清华大学建立起新的基地，引进了Origin3200等大型工作站及局域网，新的基地在光电子材料等方面已开辟了全新的方向。 |
