AI4S引領(lǐng)科學(xué)范式重大變革，亟待把握當(dāng)下重大創(chuàng)新機(jī)遇【2025浦江創(chuàng)新論壇】

人工智能的快速發(fā)展正在以前所未有的方式重塑科學(xué)研究的模式。2025浦江創(chuàng)新論壇——人工智能賦能科學(xué)研究論壇9月21日在張江科學(xué)會(huì)堂舉辦，來自國內(nèi)外知名大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)和政府部門的嘉賓代表共同深入探討人工智能如何在科技創(chuàng)新和高質(zhì)量發(fā)展中發(fā)揮更重要的作用。與會(huì)嘉賓一致認(rèn)為，人工智能賦能科學(xué)研究（AI for Science，AI4S）將成為科學(xué)發(fā)現(xiàn)“革命的工具”，AI4S帶來的重大創(chuàng)新機(jī)遇不容錯(cuò)失。

PUJIANG INNOVATION FORUM

01

重塑百年科學(xué)模式

——令人激動(dòng)的AI4S前景

2025浦江創(chuàng)新論壇——人工智能賦能科學(xué)研究論壇邀請(qǐng)來自全球的頂尖科學(xué)家和創(chuàng)新領(lǐng)軍人物共同展望AI4S促進(jìn)科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新重大突破的核心場(chǎng)景、戰(zhàn)略方向和關(guān)鍵突破點(diǎn)，探討適應(yīng)AI4S的有組織科研范式和創(chuàng)新生態(tài)構(gòu)建，合力開啟智能科學(xué)新篇章。

與會(huì)嘉賓普遍認(rèn)為，人工智能將對(duì)自然科學(xué)發(fā)展產(chǎn)生重大深遠(yuǎn)的影響，AI4S正在引領(lǐng)一場(chǎng)方興未艾的科學(xué)范式顛覆性變革。

上海人工智能實(shí)驗(yàn)室主任周伯文強(qiáng)調(diào)：通用人工智能（AGI）的發(fā)展將推動(dòng)科研形態(tài)發(fā)生巨大變化。盡管目前AI仍難以獨(dú)立做出開創(chuàng)性重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)，但其在促進(jìn)學(xué)科交叉融合、催生新科學(xué)領(lǐng)域方面的深遠(yuǎn)潛力很可能仍被低估。AI將為更多領(lǐng)域提供全新的科學(xué)分析視角，加速拓展人類的知識(shí)邊界。

中國科學(xué)院物理研究所所長(zhǎng)、中國科學(xué)院院士方忠指出：以基本物理原理為本源的基礎(chǔ)科學(xué)大模型可以幫助科學(xué)家更深入理解物質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的內(nèi)在決定機(jī)理，進(jìn)而開創(chuàng)自由設(shè)計(jì)“按需定制”前所未有新物質(zhì)的科學(xué)新時(shí)代。

愛思唯爾全球期刊市場(chǎng)副總裁埃里克·羅夫斯認(rèn)為：全球已有超過30%科學(xué)論文作者使用AI輔助工具。新一代AI科研助手已深度改變了大量研究者的工作模式，幫助科學(xué)家更好集中在突破性的創(chuàng)造工作上。

聚焦AI4S影響最為顯著的化學(xué)、材料科學(xué)領(lǐng)域，本屆浦江創(chuàng)新論壇還分別組織了“未來化學(xué)：人工智能—描繪化學(xué)研究的未來藍(lán)圖”及“未來材料：AI for Material Science論壇”兩場(chǎng)專題論壇，分別由上海尚思自然科學(xué)研究院、中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所承辦。來自國內(nèi)外頂尖高校、科研機(jī)構(gòu)的代表在專題論壇上分享了運(yùn)用AI4S開展科研的寶貴經(jīng)驗(yàn)體會(huì)。

歐洲科學(xué)院院士，俄羅斯科學(xué)院科爾沃科學(xué)與技術(shù)研究院教授Artem R. Oganov指出：AI對(duì)材料研發(fā)的意義不止在于“預(yù)測(cè)新材料”，更能“建構(gòu)新規(guī)律”，他利用AI發(fā)現(xiàn)的材料穩(wěn)定性預(yù)測(cè)模型能夠應(yīng)用于不同材料，提升新材料發(fā)現(xiàn)成功率。中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所研究員曾大軍表示：“Science One”大模型系統(tǒng)的目標(biāo)是打通材料科學(xué)各環(huán)節(jié)，推動(dòng)材料發(fā)現(xiàn)從千萬間實(shí)驗(yàn)室的孤立試錯(cuò)走向系統(tǒng)化、智能化。廈門大學(xué)教授洪文晶認(rèn)為，AI4S將成為化學(xué)“革命的工具”，而不只是“工具的革命”，AI能夠幫助化學(xué)家理解分子科學(xué)的跨尺度復(fù)雜性，幫助設(shè)計(jì)跳出“局部最優(yōu)”達(dá)到“全局最優(yōu)”的顛覆性合成技術(shù)路線。

02

數(shù)據(jù)賦能、場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)、交叉融合

——AI4S的三大關(guān)鍵要素

高質(zhì)量科學(xué)數(shù)據(jù)是AI4S模型訓(xùn)練的基礎(chǔ)。與會(huì)嘉賓普遍強(qiáng)調(diào)，要大力推進(jìn)開源、共享、標(biāo)準(zhǔn)化的AI-Ready科學(xué)數(shù)據(jù)體系建設(shè)，強(qiáng)化數(shù)智科學(xué)時(shí)代的創(chuàng)新基石。

上海人工智能實(shí)驗(yàn)室主任周伯文指出，跨學(xué)科、跨組織的科學(xué)數(shù)據(jù)互通、共享機(jī)制對(duì)于促進(jìn)AI4S發(fā)展和應(yīng)用具有至關(guān)重要的意義，亟待建立統(tǒng)一化的科學(xué)數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，打造數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)工具。廣州實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任，中國科學(xué)院院士徐濤認(rèn)為：大科學(xué)設(shè)施是AI時(shí)代科學(xué)數(shù)據(jù)產(chǎn)出和積累的重要源泉，促進(jìn)大設(shè)施與AI結(jié)合，基于自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)訓(xùn)練高水平科學(xué)模型，代表著未來超高效率科學(xué)發(fā)展的方向。北京科技大學(xué)教授、中國工程院院士謝建新強(qiáng)調(diào)：國家材料數(shù)據(jù)中心不僅要提供高質(zhì)量科學(xué)數(shù)據(jù)，還要打造從“數(shù)據(jù)集”到“設(shè)計(jì)工具”再到“知識(shí)引擎”的全流程能力閉環(huán)。

高價(jià)值應(yīng)用場(chǎng)景是AI4S不斷創(chuàng)新的動(dòng)力。面向產(chǎn)業(yè)、健康、安全等現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景需求，從應(yīng)用出發(fā)提出的重大科學(xué)問題成為AI賦能科學(xué)研究的探索出發(fā)點(diǎn)，形成了研發(fā)與轉(zhuǎn)化的創(chuàng)新閉環(huán)。

上海交通大學(xué)教授張健介紹了面向創(chuàng)新藥物研發(fā)自主開發(fā)的AI藥物設(shè)計(jì)技術(shù)，能針對(duì)重大疾病靶標(biāo)自動(dòng)設(shè)計(jì)并優(yōu)化多類活性分子，突破了長(zhǎng)期以來難以解決的變構(gòu)位點(diǎn)分子生成，在分子間和分子內(nèi)可靠性上實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域最優(yōu)，為創(chuàng)新藥物發(fā)現(xiàn)提供了高效且可靠的設(shè)計(jì)平臺(tái)。達(dá)摩院首席科學(xué)家趙德麗報(bào)告了達(dá)摩院基于平掃CT篩查多種早期癌癥的研究成果，通過AI醫(yī)學(xué)影像分析，實(shí)現(xiàn)了低成本可負(fù)擔(dān)的自動(dòng)高效診斷方案，顯著提升了胰腺癌、胃癌、腸癌、肝癌等癌癥早期檢出率，真實(shí)世界驗(yàn)證結(jié)果達(dá)到全球領(lǐng)先水平，該成果已在多家醫(yī)院落地應(yīng)用并輸出海外。

高水平交叉融合是AI4S順利發(fā)展的關(guān)鍵。AI4S充分發(fā)揮對(duì)不同科學(xué)領(lǐng)域的促進(jìn)效應(yīng)，離不開廣泛深入的學(xué)科交叉、知識(shí)融通和人才跨界。特別是兼具AI和專業(yè)科學(xué)背景的優(yōu)秀青年人才，是AI4S創(chuàng)新的主力軍。

中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員劉建軍團(tuán)隊(duì)通過AI4S、智能體與具身智能的結(jié)合，解決了材料研發(fā)的設(shè)計(jì)與制造“斷層”問題，通過“AI總指揮+智能體團(tuán)隊(duì)+機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室”，把材料設(shè)計(jì)到合成的全流程自動(dòng)化打通，將“千次試錯(cuò)”縮短到“幾十次成功”。上海交通大學(xué)教授洪亮團(tuán)隊(duì)將AI4S與蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)和改造技術(shù)結(jié)合，構(gòu)建了包含近一百五十億條序列的全球最大蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)集。基于該數(shù)據(jù)集訓(xùn)練的模型可以精準(zhǔn)、高效地預(yù)測(cè)、設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的功能，把蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)合成從“復(fù)雜科學(xué)”變?yōu)椤昂?jiǎn)單工程”。

03

匯聚合力，聯(lián)盟共創(chuàng)

——AI4S發(fā)展的未來展望

AI4S的健康發(fā)展離不開跨領(lǐng)域、跨組織、跨國界的深度協(xié)作。本次論壇上正式宣布了科學(xué)智能戰(zhàn)略科技力量聯(lián)盟成立，由上海人工智能實(shí)驗(yàn)室擔(dān)任聯(lián)盟理事長(zhǎng)單位，上海人工智能實(shí)驗(yàn)室主任周伯文擔(dān)任聯(lián)盟理事長(zhǎng)。聯(lián)盟旨在廣泛匯聚AI與科學(xué)界領(lǐng)軍力量，共同促進(jìn)AI4S高質(zhì)量發(fā)展。會(huì)上還發(fā)布了2025年人工智能賦能科學(xué)研究十項(xiàng)共創(chuàng)重大成果，并簽署了上海人工智能實(shí)驗(yàn)室與上海創(chuàng)智學(xué)院、上海科學(xué)智能研究院與上海創(chuàng)智學(xué)院戰(zhàn)略合作協(xié)議，對(duì)AI4S協(xié)同創(chuàng)新產(chǎn)生了強(qiáng)大的引領(lǐng)示范效應(yīng)。

匯聚合力強(qiáng)化AI4S基礎(chǔ)條件、人才隊(duì)伍建設(shè)。AI4S已成為當(dāng)前世界科技發(fā)展中最為重要的關(guān)鍵趨勢(shì)。與會(huì)嘉賓普遍認(rèn)為，面向未來更加激烈的全球創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)，我國迫切需要加快AI4S戰(zhàn)略部署與推進(jìn)，系統(tǒng)構(gòu)建高水平算力、模型、數(shù)據(jù)等共性基礎(chǔ)條件，打造開放、共享的AI4S公共服務(wù)平臺(tái)；鼓勵(lì)高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)開展跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的AI4S交叉融合人才培養(yǎng)，推動(dòng)產(chǎn)教融合與協(xié)同育人，強(qiáng)化科技強(qiáng)國的智能支撐。

推動(dòng)AI4S與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深入融合。AI4S已成為促進(jìn)產(chǎn)業(yè)變革和新質(zhì)生產(chǎn)力培育的重要力量。面向引領(lǐng)支撐生命健康、新材料等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，要加快推動(dòng)AI4S賦能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，支持開展AI4S研發(fā)與應(yīng)用示范，積極培育科學(xué)數(shù)據(jù)服務(wù)、智慧研發(fā)服務(wù)、智能實(shí)驗(yàn)設(shè)備等AI4S特色科技服務(wù)業(yè)業(yè)態(tài)，推動(dòng)基于AI能力的CRO、CDMO等研發(fā)服務(wù)模式創(chuàng)新，以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，促進(jìn)AI、科技與產(chǎn)業(yè)更加緊密結(jié)合，不斷開拓前沿新領(lǐng)域，創(chuàng)造發(fā)展新機(jī)遇，為高質(zhì)量發(fā)展注入強(qiáng)大策源動(dòng)力。

本文由上海市科學(xué)學(xué)研究所創(chuàng)新政策研究室研究員王雪瑩、科技與社會(huì)研究室助理研究員吳琪、創(chuàng)新政策研究室工程師施穎杰執(zhí)筆。文章觀點(diǎn)不代表主辦機(jī)構(gòu)立場(chǎng)。

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