在深圳创新发展研究院举办的“科技创新院士报告厅”活动中，中国科学院院士、哈尔滨工业大学未来技术学院院长冷劲松以“具身智能：智能材料与人工智能”为主题，深入探讨了智能材料的发展前景及其与人工智能的融合路径。他指出，材料科学的每一次重大突破都推动着社会生产力的跨越式发展，而随着人工智能时代的到来，智能材料有望成为引领新一轮科技革命的关键力量。
冷劲松介绍，智能材料的概念最早由日本科学家于1989年提出，指的是能够感知环境变化、作出判断并执行指令的新型材料。他以人体为例，指出人类自身就是一个极致的智能材料系统：皮肤神经作为传感器，肌肉组织作为驱动器，骨骼作为支撑结构，甚至具备自我修复能力。这种类比生动地揭示了智能材料的核心特征——主动变化能力。冷劲松强调，区分传统材料与智能材料的关键在于“能否主动变化”，即材料能否随外界刺激改变形状、软硬、颜色或功能。
与传统材料的“静态”特性不同，智能材料具有“动态”能力，主要包括形状记忆聚合物及其复合材料、电致活性聚合物及其复合材料、形状记忆合金、压电材料及电/磁流变材料等。这些材料具备感知、驱动与信息处理一体化的特征，无需传统机械或电机结构，仅通过电、磁、光、热、溶液pH值等外界条件即可触发响应。冷劲松系统梳理了二十余类智能材料及其应用场景，例如压电材料用于振动控制和精密驱动，形状记忆合金用于心血管支架，磁致伸缩材料用于超声换能器，电流变/磁流变材料用于汽车自适应减震器等。
智能材料的应用领域广泛，涵盖航天航空、生物医疗、智能制造、能源电力、建筑家居等多个行业。例如，介电弹性体通电后可发生大形变，用于软体机器人仿真运动；光致变色材料应用于波音787舷窗和变色眼镜；自修复材料可用于汽车保险杠；柔性太阳能电池帆板为低轨卫星提供能源；4D打印结构能随时间或环境改变形态与功能；人工肌肉材料则用于仿生机器人面部表情控制。这些创新不仅提升了技术性能，还为相关产业带来了颠覆性变革。
人工智能技术的融入，为智能材料的发展注入了新动力。冷劲松介绍，中国首次提出了“智慧材料”的概念，即通过人工智能训练和学习，使智能材料具备“类生命”自主决策与响应能力。智慧材料能够感知外部环境并提取有效信息，通过深度学习模型进行理解和判断，从而自主作出决策和行动。这种“智能材料+人工智能+类生命特性”的高度集成，使材料不仅具备感知、响应、变形和修复能力，还拥有自决策、自适应甚至自生长特性。
冷劲松展示了智慧材料的多个前沿应用案例，例如通过肌电信号控制智能材料假肢完成抓握动作，利用眼球运动电信号驱动可变焦距透镜，结合脑机接口以“意念”操控材料执行喝咖啡等复杂任务。这些系统正逐步模糊生物与非生物的界限，向着具有环境意识、自主响应能力的“类生命材料”演进。他指出，当前的具身智能系统强调感知、决策与控制，但执行仍依赖传统电机与机械结构。若将执行层替换为智能材料，实现“机体智能”，则有望真正走向“身智融合”。
基于智慧材料的智慧结构与系统，将赋予高端装备“环境感知、自主决策、自主执行任务”三位一体的能力，推动航天航空、生物医疗和机器人等领域迈入智慧化新时代。据国际机构预测，到2030年，全球智能材料市场规模最高有望达到2500亿美元。冷劲松认为，随着AI、脑科学、生物技术的交叉融合，智慧材料将深刻重塑多个产业面貌。
在医疗领域，智慧材料可应用于可降解个性化支架、靶向药物输送系统、组织再生支架等，实现更精准、更人性化的治疗；在能源领域，柔性光伏发电装置、海浪发电材料、智能电网监测系统将助力绿色能源转型；在日常生活中，自适应家居、智能穿戴、个性化玩具、食品加工等新形态产品将大幅提升生活品质与趣味性；在安全防护方面，洪水应急屏障、变形救援设备、结构健康监测系统可为城市与民众提供更强保障。
尽管中国在基础研究与部分尖端领域（如航天柔性电池板）已取得国际领先地位，但在消费品转化、产业生态建设上仍与发达国家存在差距。冷劲松强调，材料发展需要与终端应用紧密结合，呼吁更多跨学科合作，联动企业加快产品化步伐。他引用古希腊哲学家赫拉克利特的名言——“世界上唯一不变的是变化本身”，来表达对智慧材料的赞美。在他看来，材料如果能变化、适应环境，变成所需的颜色、形状、软硬、大小和功能，必然比静态材料更具优势，这正是智能乃至智慧材料的本质魅力。
