近日,在上海舉辦的2026世界人工智能大會(huì)暨人工智能全球治理高級(jí)別會(huì)議(WAIC 2026)上,AI for Science(AI4S,科學(xué)智能)成為最密集出現(xiàn)的詞匯之一。多位受訪專家判斷,科學(xué)智能未來2-3年將進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化爆發(fā)期,而數(shù)據(jù)這個(gè)最基礎(chǔ)也最稀缺的要素正在成為各方爭奪的戰(zhàn)略高地。
科學(xué)智能改寫科研范式
AI4S對科研效率的重塑,正在改寫多個(gè)行業(yè)的成本公式。
“設(shè)計(jì)高性能催化劑復(fù)雜又耗時(shí),通過應(yīng)用中國科學(xué)院發(fā)布的磐石·科學(xué)基礎(chǔ)大模型2.0,催化劑設(shè)計(jì)時(shí)間從幾個(gè)月縮短到30分鐘,而且成功發(fā)現(xiàn)了一種活性提高38%的新型催化劑!敝袊茖W(xué)院自動(dòng)化研究所研究員徐楠介紹,這種新材料已經(jīng)具備產(chǎn)業(yè)價(jià)值。
“原來做一款藥要花10年、投入10億美元,而現(xiàn)在的目標(biāo)是3個(gè)月、300萬美元。”清華大學(xué)教授俞立說,AI正從輔助工具演變?yōu)榭蒲谢A(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵組成部分,其目標(biāo)并非取代科學(xué)家,而是將科學(xué)家從重復(fù)勞動(dòng)中解放出來,使之專注于科學(xué)洞察與創(chuàng)造性思考。
小米材料CORE團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人俞之奡也表示,AI對材料研發(fā)有很好的輔助作用,材料追求多維度均衡性能,傳統(tǒng)方式很難同步兼顧全部指標(biāo),但AI可以統(tǒng)一優(yōu)化性能、原材料成本、量產(chǎn)工藝、制造制程,快速篩選、收斂到高潛力研發(fā)方向,持續(xù)迭代優(yōu)化材料配方。小米公司已通過項(xiàng)目驗(yàn)證了AI輔助材料研發(fā)的可行性。
越來越多的AI4S新成果讓科研發(fā)現(xiàn)的周期正從“年”向“天”演進(jìn)。
“悟界·Brainμ1.0”是全球首個(gè)生成理解統(tǒng)一的多模態(tài)神經(jīng)科學(xué)大模型,它將腦電波、鈣成像、腦磁等異構(gòu)信號(hào)統(tǒng)一編碼,使原本互不相通的神經(jīng)信號(hào)能在同一框架下實(shí)現(xiàn)對齊與理解。據(jù)北京智源人工智能研究院研究員雷博介紹,由該模型支撐的研究首次證實(shí),記憶可反向調(diào)控睡眠——正向記憶優(yōu)化睡眠質(zhì)量,負(fù)向記憶加劇睡眠碎片化,這為抑郁癥、焦慮癥等睡眠障礙的干預(yù)提供了全新思路。目前,這項(xiàng)研究已發(fā)表于《科學(xué)》期刊。
深圳河套學(xué)院聯(lián)合蘇州國家實(shí)驗(yàn)室推出的Owl·靈鑒(AuraID)多智能體系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了從樣品操作到數(shù)據(jù)解析的全流程自動(dòng)化。目前,該系統(tǒng)已覆蓋6類精密儀器,使得晶體結(jié)構(gòu)解析的工作量減少50.6%,微觀形貌分析耗時(shí)從9分鐘縮短至7.5分鐘,AI獨(dú)立完成率從33%提升至80%。深圳河套學(xué)院副院長歐陽萬里表示,科學(xué)表征需要大量專業(yè)知識(shí)和不同儀器協(xié)同,AI讓設(shè)備互聯(lián)互通、協(xié)同優(yōu)化,把科學(xué)家從操作中解放出來,將精力投向科學(xué)洞察。
WAIC 2026的科學(xué)前沿論壇上,上海人工智能實(shí)驗(yàn)室發(fā)布了科學(xué)發(fā)現(xiàn)平臺(tái)“書生·端硯”,這一平臺(tái)面向真實(shí)科研任務(wù),連接科學(xué)大模型、專業(yè)分析工具、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與具身自動(dòng)化設(shè)備,覆蓋了從“假設(shè)提出”到“實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的完整科研流程。
“未來2-3年,將是AI4S真正賦能產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)期,很多新的材料、新的分子、新的藥物會(huì)迸發(fā)出來!毙扉袛唷
數(shù)據(jù)瓶頸不容小覷
然而,在AI4S真正賦能產(chǎn)業(yè)、迎來爆發(fā)式增長的前夜,一個(gè)基礎(chǔ)性問題浮出水面:數(shù)據(jù)。
談及制約AI4S下一步發(fā)展的瓶頸時(shí),徐楠直言,“第一是數(shù)據(jù),第二是模型架構(gòu),第三是算力”。
科學(xué)數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)有著本質(zhì)區(qū)別。地震波、海洋洋流、大氣影像、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、晶體數(shù)據(jù)——這些高度專業(yè)化的觀測數(shù)據(jù)分散在不同機(jī)構(gòu)、不同格式、不同標(biāo)準(zhǔn)中,且需要經(jīng)過科學(xué)家的專業(yè)標(biāo)注和加工,才能真正成為AI可學(xué)習(xí)的“科學(xué)語料”。
“高質(zhì)量科學(xué)數(shù)據(jù)的生產(chǎn),高度依賴科研專家。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、分子構(gòu)效關(guān)系等關(guān)鍵知識(shí),需要專家結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果和領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行解析與驗(yàn)證;材料性能等數(shù)據(jù),也需要通過長期實(shí)驗(yàn)測試和計(jì)算模擬不斷積累。因此,科學(xué)數(shù)據(jù)不同于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù),其背后凝聚了大量專業(yè)知識(shí)和科研勞動(dòng)。”徐楠解釋說,“這些數(shù)據(jù)不僅記錄了實(shí)驗(yàn)結(jié)果,更承載了科學(xué)規(guī)律和人類對自然的認(rèn)知,我們稱其為‘科學(xué)奧秘的數(shù)據(jù)’。”
在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域,數(shù)據(jù)稀缺的問題更為急迫。雷博透露,神經(jīng)科學(xué)可用于模型訓(xùn)練的數(shù)據(jù)“可能不到目標(biāo)數(shù)據(jù)的萬分之三”。他還發(fā)現(xiàn),數(shù)據(jù)已被看作是一種戰(zhàn)略資源,“未來開源數(shù)據(jù)獲取會(huì)越來越難,最重要的是要建我們自己的數(shù)據(jù)集,而且得系統(tǒng)地、有目標(biāo)地建!
面對這一瓶頸,各方正在提前卡位。北京智源人工智能研究院構(gòu)建了BrainToken平臺(tái),統(tǒng)一預(yù)處理超過20個(gè)平臺(tái)的開源神經(jīng)科學(xué)數(shù)據(jù)。“只分享Token,讓數(shù)據(jù)更容易被AI模型直接使用!崩撞┱f。
上海人工智能實(shí)驗(yàn)室則推出Sciverse科學(xué)智能數(shù)據(jù)庫,提供大規(guī)模、高準(zhǔn)確度、強(qiáng)時(shí)效性的AI Ready數(shù)據(jù)基座支持。
由中國科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心牽頭建設(shè)的“敖倉·科技語料庫”也在WAIC 2026期間正式發(fā)布。“敖倉·科技語料庫”是通過精煉大量科學(xué)數(shù)據(jù)、科技論文、發(fā)明專利和科技圖書,形成的讓人工智能“讀懂”的海量數(shù)據(jù)集合。除科研場景外,“敖倉·科技語料庫”還針對商業(yè)航天、低空經(jīng)濟(jì)、智能制造、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域開展語料加工服務(wù),下一步,將支撐元器件選型、超微病理診斷、高速列車外形設(shè)計(jì)等百余個(gè)行業(yè)應(yīng)用。
構(gòu)筑堅(jiān)實(shí)算力底座
作為人工智能基礎(chǔ)設(shè)施,算力底座的布局同樣至關(guān)重要。
華為是這場變局中不可忽視的力量。在WAIC 2026期間,華為科研軍團(tuán)總裁孫鵬飛表示:“AI正在改變世界,科研也不例外。在華為,我們相信真正的進(jìn)步不僅在于技術(shù)突破,更在于負(fù)責(zé)任地用技術(shù)服務(wù)人類。”
“基于這個(gè)愿景,華為今年推出了兩個(gè)方案:智算實(shí)驗(yàn)室解決方案回答‘智能底座從哪里來’,智慧科研解決方案回答‘如何更智能地做科研’。兩者結(jié)合,讓科學(xué)家從繁瑣事務(wù)中解放出來,回歸創(chuàng)新本身!睂O鵬飛說。
華為科研軍團(tuán)的智算實(shí)驗(yàn)室解決方案和智慧科研解決方案正在為越來越多的中國AI4S項(xiàng)目提供基礎(chǔ)設(shè)施。書生系列大模型、磐石·科學(xué)基礎(chǔ)大模型、悟界·Brainμ1.0多模態(tài)神經(jīng)科學(xué)大模型、Owl·靈鑒多智能體系統(tǒng)等,都獲得了包含昇騰算力、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等華為智算實(shí)驗(yàn)室和智慧科研行業(yè)解決方案的支持。
“我們與華為在AI算力優(yōu)化方面開展了技術(shù)合作,顯著提升了模型運(yùn)行效率,完成了大量主流AI模型的適配工作,目前幾乎所有模型都能在我們的系統(tǒng)上順暢運(yùn)行!睔W陽萬里透露。
華為與上海人工智能實(shí)驗(yàn)室建立了深度合作關(guān)系,雙方以昇騰超節(jié)點(diǎn)算力為核心,圍繞開源生態(tài)共建、行業(yè)AI賦能等領(lǐng)域展開全面合作。
其中,在生態(tài)層面,雙方共建昇騰書生開源生態(tài),聯(lián)合舉辦大模型實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練營與技術(shù)研討會(huì),面向高校及產(chǎn)業(yè)界開展技術(shù)賦能,推動(dòng)自主創(chuàng)新AI技術(shù)棧的人才培養(yǎng)與生態(tài)繁榮;在創(chuàng)新應(yīng)用層面,雙方聯(lián)合探索大模型在金融、制造等行業(yè)的AI賦能,以昇騰AI集群為算力底座、書生大模型為智能引擎,共同打造軟硬自研的行業(yè)大模型解決方案,助力重點(diǎn)行業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型。
業(yè)內(nèi)人士表示,AI4S從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化的路徑已然清晰,但這條路并非單點(diǎn)突破就能走通?茖W(xué)大模型的迭代、高質(zhì)量數(shù)據(jù)集的構(gòu)建、算力底座的夯實(shí),三者缺一不可。值得關(guān)注的是,一個(gè)圍繞自主創(chuàng)新技術(shù)棧的AI4S生態(tài)正加速成型,未來當(dāng)數(shù)據(jù)壁壘逐步打通、算力底座持續(xù)夯實(shí)、科學(xué)大模型與自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)深度耦合,新材料的發(fā)現(xiàn)、新藥物的誕生、新機(jī)理的揭示或?qū)⑦M(jìn)入“批量涌現(xiàn)”的新階段。(記者 吳蔚 郭倩)
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