Xiaomi MiMo-V2.6-Pro 如何提升新材料研发的生产力
从文献调研、分子设计，到自动完成计算模拟的“干实验”。
新材料研发的科研助手
工作效率提升（估算）
团队对本次材料设计及计算模拟工作流的效率估算；候选材料仍待后续湿实验验证。
今天的大模型已经在代码、数学、法律、审计等众多领域发挥着不可或缺的作用；而进一步在科学探索和研发场景中提供生产力成为了大模型未来聚焦的重点。
我们想知道 Xiaomi MiMo-V2.6-Pro 能否帮助科学家提升科研效率和研发生产力。小米材料Core团队做了一个有意思的尝试—— MiMo-V2.6-Pro 能不能提出一些新材料设计的想法，并且端到端地完成计算模拟的“干实验”，从而更好的指导我们是否值得做更加精贵的“湿实验”。
我们选取了一个和大众生活息息相关的话题“水质”，作为demo case——我们能否用 MiMo-V2.6-Pro 设计一款新材料，用来吸附水中的PFAS有害物质。
什么是 PFAS
PFAS是“全氟和多氟烷基物质”的缩写，此类物质非常稳定，在自然界中很难自然降解或代谢，会在生物体内持续累积。一些 PFAS物质被认为与免疫系统、肝脏、发育和部分癌症风险有关，因此PFAS被多个化学品监管组织评定为持久性污染物，对人类健康和环境造成了严重威胁。这些风险已经推动全球监管的收紧：欧盟早已禁限 PFOS、PFOA 等代表性 PFAS，并通过 REACH 体系推进对整类 PFAS 的广泛限制1。
PFAS离我们的生活其实很近，不仅消费电子产品在该领域广泛受到法规及公众的监管，食品、纺织、厨卫、材料等行业也遭遇类似情况：比如果干零食、冲锋衣、不粘锅、胶带等产品在包装和产品上出于“不沾脏污”的目的通常会应用含氟材料，其中或多或少会留存PFAS，因此相关物质的管控也逐渐成为不少商家的营销策略。PFAS更是随着全球的水资源循环正在不断扩散中。近年来的一项研究中发现2，99%的瓶装水中都含有PFAS，而通过过滤吸附等操作可以使其含量降低50-90%。所以吸附并去除水体中的PFAS是获得安全水质的重要手段。
下图中举例的全氟辛酸（PFOA）是常见的一种PFAS分子，通常情况下会利用羧基解离为羧酸根来做吸附的“头部”，其余部分作为尾巴，需要用“笼子”来固定，以实现更好的吸附效果。
用“诺奖材料”来定点强效捕捉PFAS
我们选用MOF（全称“金属有机框架”）——获得2025年诺贝尔化学奖的明星材料3，作为demo的样例。
可以把MOF想成一栋在纳米尺度建成的“多孔公寓”：金属节点是“承重位点”，有机配体分子是连接金属节点的“横梁”和“墙壁”，里面有尺寸规整的“房间”和“通道”。重要的是，“房间墙壁”可以根据需要吸附的目标污染物来“换新”或“装修”——也就是我们可以通过修饰有机配体分子来改变MOF材料的吸附特性。这正是 MOF的独特之处，也是它与传统活性炭等吸附材料很不一样的地方：它不只是有简单的吸附作用，还可以通过分子层面精准设计选择性，来定点强效捕捉PFAS这类有害物质。
但这也正是人类专家设计的难处，我们可能要不停地多轮尝试、迭代，有时还会走弯路，有时会失败，最终才可能得到一个相对正确的设计方向。
MiMo-V2.6-Pro 如何辅助人类专家
而现在， MiMo-V2.6-Pro 能帮我们人类专家省下很多力气。我们内部的材料专家和 MiMo-V2.6-Pro 进行了多轮prompt和对话，来设计一个全新的、能强力吸附PFAS的MOF材料。 MiMo-V2.6-Pro 很好的进行了全网的文献和专利调研、提出假设、保证创新性，并且进入“干实验”——调用开源计算模拟工具、自动搭建计算模拟环境、自动算出MOF材料与PFAS的结合能力，然后给出较好的候选材料。
从一个科研问题，到候选材料
- 01文献与专利调研梳理已有研究
- 02提出设计假设设计材料，检查创新性
- 03计算模拟“干实验”搭建环境，运行模拟
- 04筛选候选材料指导后续湿实验验证
具体来说，针对 PFAS的吸附， MiMo-V2.6-Pro 在MOF材料的“房间墙壁”上“装修”正电基团，去吸引带负电的PFAS头部，再进一步加入更大更平整的芳香基团“新墙壁”，给PFAS的尾巴提供贴合的位置，从而得到了下方的A50 / B50 等新型MOF材料。“正电钩子 + 特定孔腔 + 疏水芳香面”的组合，为强力吸附PFAS提供了三重保障；从模拟结果看，相比基准对照材料C50，新设计的MOF材料A50和B50对PFAS的吸附能力要强百万到千万倍。
MiMo-V2.6-Pro 生成的 MOF 材料分子结构
在整个过程中，我们估算MiMo-V2.6-Pro 帮助人类专家提升了10倍工作效率，将研发周期从一个月缩短到了2~3天。最后得到的MOF候选材料A50 / B50以及基准对照材料C50的结构如下：
原始计算结构
点击图片放大 ↗材料研究者的评价
我们也邀请了第三方专家对 MiMo-V2.6-Pro 展示的材料科研工作流和给出的新MOF材料进行评价：
MiMo此次面向PFAS捕获开展的MOF材料计算设计，给我留下了深刻印象。面对快速增长的科研文献，即使是长期专注于某一细分领域的科学家，也很难全面掌握相关进展。MiMo能够快速梳理已有研究，围绕材料专家提出的具体需求设计新的MOF体系，并自主开展计算模拟，为设计方案提供理论依据。从文献分析到材料设计，再到计算评估，它在这次任务中展现出的研究能力，我认为已经达到了训练有素的博士研究人员的水平。这些候选材料值得进一步开展实验验证，我也期待MiMo在更广泛的材料探索中提出有价值的新思路。
早上还在看小米 MiMo-V2.6-Pro 公开训练的新闻，晚上就看到它的内部预览版已在专家引导下完成了一项 MOF 材料计算设计工作，让我十分震惊。这项工作的难点不只是调用计算软件，而是将设计构想转化为化学上合理的结构模型——金属与配体如何连接、配位几何与空间排布是否合理，都需要化学乃至空间几何的判断。MiMo-V2.6-Pro 将文献调研、结构设计与计算评估连接起来，展现了从‘提供建议’走向‘参与研究’的潜力。这是大模型转化为科研生产力的可喜一步，也让我更加期待后续的实验验证。
来源引用
- European Chemicals Agency. Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS).
- Gao, C., Drage, D. S., Abdallah, M. A.-E., Quan, F., Zhang, K., Hu, S., Zhao, X., Zheng, Y., Harrad, S., & Qiu, W. (2024). Factors influencing concentrations of PFAS in drinking water: Implications for human exposure. ACS ES&T Water. doi:10.1021/acsestwater.4c00533 ↗
- The Nobel Prize in Chemistry 2025 — Press release.