1. 建立从微观、介观到宏观的材料结构、物性和服役性能的高通量计算方法、软件和平台；
2. 发展高通量、自动流程、多通道并发式集成计算技术和深度学习方法，大幅度提高材料计算设计的效率；
3. 实现新材料的快速、低成本筛选与设计，材料新效应的高效探索。
1. 开发系列先进的高通量合成加工技术与装备、高通量表征技术与装备，实现材料基本单元的高效筛查；
2. 建成高通量材料制备与表征平台，融合高通量材料计算与设计，通过理性指导下的高效实验，实现新材料的快速验证、材料数据的快速积累。
1. 研究材料服役行为的原位实时高通量实验评价技术和装备，建立多因素耦合环境等效加速模拟试验方法和技术；
2. 开发多因素跨尺度材料失效理论模型，以及材料服役性能演化和寿命预测方法和技术，融合高通量模拟计算技术，显著缩短服役评价周期，提高寿命预测的准确性。
1. 研发可支撑高通量计算、高通量实验数据处理加工技术，材料数据挖掘和机器学习技术，促进材料数据的快速积累和高效应用；
2. 建成集数据自动采集、挖掘、分析为一体的材料基因工程数据平台，为新材料研究提供智能化数据支撑。
“材料基因工程”计算（理论）/实验/数据库相互融合、协同创新的研发理念和模式应用于新材料的研发，在高温合金、高熵合金、先进能源材料、高效催化材料、生物医用材料等典型材料上取得突破，达到国际先进/领先水平。