针对新材料研发中材料配方与生产工艺分开优化、微观机理难以传递到工业设备参数的问题，团队建立了贯通原子/分子尺度、表面反应尺度和反应器尺度的智能互联多尺度方法：以第一性原理计算为源头，利用量子化学和分子模拟解析吸附、扩散、反应及缺陷效应，以动力学模型描述表面生长和组分演化，再通过物理信息神经网络连接传质传热、流场与设备操作条件，最终对材料组成、表面结构、温度、压力、进料及停留时间等变量开展多目标优化。该方法可在减少反复试验的同时，定位影响纯度、厚度、组成、均匀度和产率的关键因素，为半导体与传感器薄膜、功能涂层、电池材料、催化剂及电子材料提供“材料设计—工艺窗口—设备参数”一体化方案。