近年来，以加快材料研发进程为目标的“材料基因工程”通过有效整合材料计算、材料合成和表征及数据库技术，快速甄别决定材料性能的关键基本因素，实现科学化的“系统寻优”，完成材料的性能优化和新材料的设计与探索，突破了以往大量经验积累和简单试错为特征的“经验寻优”的传统方式，降低了材料研发的周期和成本。
以热电能量转换材料为例，传统的研究方法涉及大量的结构和成分优化，时间周期长，因而采用“材料基因工程”的研究方法尤为重要。
最近，中国科学院上海硅酸盐研究所研究员史迅、陈立东与南方科技大学教授张文清等带领的科研团队，提出了采用材料中的“熵”这一具有类似基因特性的基础参量作为热电材料的性能表征参数，从而实现对多元热电材料的快速筛选，发展了计算多元热电材料体系熵的模型与方法，并结合计算与实验对一系列多元体系进行了筛选、设计和验证，获得了多种热电性能大幅提升的多元高熵热电材料。
该项工作是材料基因工程研究方法在热电材料上应用的重要体现，丰富了“材料基因工程”理念的研究领域和内容。相关研究发表在《先进材料》杂志上。
在多元热电材料体系中，构型熵取决于体系中的固溶元素种类和各自的固溶度，而能否形成具有一定固溶元素种类和固溶度的关键在于体系的固溶焓与构型熵之间的竞争。
研究团队首先建立了弹性力学模型对系列二元和多元热电材料体系的固溶特性进行了评估，获得了决定体系构型熵上限的本征固溶因子d判据，根据该判据可对各种热电材料体系能否实现高熵固溶进行有效筛选。在此基础上，作为类似基因特性的熵可从电子和声子的输运等多方面指引热电材料的性能优化。基于上述效应，多元高熵类金刚石化合物和Cu2(S/Se/Te)热电材料的最佳热电优值ZT分别提升至1.6和2.23。