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大数据时代的到来为材料的设计带来了重大的机遇和挑战。海量材料数据的集成和共享给材料设计提供了新的模式和思路，必将带来材料设计领域的一场变革。美国在2011年已见启动材料基因组计划，以期待通过计算技术和数据库之间的协作和共享，大幅缩减新材料研发周期、降低成本。中国目前也已经启动了相似材料基因组计划，推动材料领域的发展。超材料学科是材料领域一大热点方向，而设计既是超材料的难点也是特点。