哈工大全媒体（石浩 宋子坤 韩美钊 文/图）近日，由交通科学与工程学院谭忆秋教授、徐慧宁教授团队牵头，东南大学、北京科技大学、中南大学、武汉理工大学、西南交通大学、长沙理工大学、深圳大学以及中交基础设施养护集团有限公司、招商局重庆交通科研设计院有限公司等多所院校与企业共同编制的我国首个交通基础设施沥青基材料基因数据库系统（1.0版本），在第八届中欧功能性铺面研讨会上正式发布。该数据库的推出将为我国沥青基材料领域的本构关系解析、材料性能预测与材料智能设计提供重要参考，推动我国交通基础设施建设的高质量发展。
研究团队持续攻关，面向交通基础设施沥青基材料智能化逆向设计与高性能化应用需求，突破传统设计瓶颈，赋能材料智能研发，推出了交通基础设施沥青基材料基因数据库系统（网址：http://www.hit-asphalt-gene.cn）。
谭忆秋教授表示，传统以试错方法为基础的沥青基材料设计模式已难以满足科技进步与社会发展的需要。以材料基因数据库为数据支撑、以逆向遗传原理为理论骨架、以材料功能需求为研究导向的材料基因组技术，作为一种高效的材料开发模式，为沥青基材料的逆向设计和性能研究提供了新的思路。
图1 交通基础设施沥青基材料基因数据库系统
交通基础设施沥青基材料基因数据库作为面向沥青基材料多尺度、多维度数据集成系统，通过沥青基材料高通量表征技术进行材料性能的快速分析，收集并融合材料多尺度层面的实验与仿真数据，实现沥青基材料性能表征多元化、全面化；运用沥青基材料多尺度基因提取技术，建立道路典型性能与基因单元的关联关系；基于基因组构建技术，搭建覆盖材料组成、结构与性能关联关系的“全息基因组”；通过沥青基材料基因批量处理技术对海量基因参数批量处理，挖掘、提取、分析基因组特征空间下特征参数；结合基因标准化编码准则，形成交通基础设施沥青基材料大规模全息基因数据库。该基因数据库系统联合上述六大核心技术交织驱动，打破了传统以经验-试错方法为基础的沥青基材料设计“黑箱”模式，实现沥青基材料的智能化设计与高性能化应用。
图2 交通基础设施沥青基材料六大核心技术
目前，大规模全息基因数据库已收录4万组参数型数据、2000组谱线型数据和1.6万组图像型数据，在实际工程应用中预计可使配合比设计周期缩短72%，总成本降低56%，路用性能提升10%～15%，具备显著的经济与社会效益。
交通基础设施沥青基材料基因数据库系统的发布，是积极响应《交通强国建设纲要》，引领、推动数据驱动的交通智慧化转型的重要创新实践。该系统有效解决了传统沥青基材料设计中存在的寻优设计难、表征效率低和预测精度差等瓶颈问题，大幅提升搜索效率、显著缩短研发周期并降低试错成本。随着系统的不断完善与功能拓展，将进一步推动沥青基材料研发由“经验驱动”向“数据驱动”转变，为我国交通基础设施材料基因工程的深入发展奠定坚实基础。
