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当前聚焦:超智融合后,科研不必依赖反复实验

2026-07-19 10:15:02 来源:文汇报


(相关资料图)

从AlphaFold利用深度学习技术,仅凭氨基酸序列精准预测蛋白质三维结构,破解困扰生物学界半个多世纪的难题,到AI辅助新药研发,将10余年的研发周期压缩至数年,再到AI自主设计新材料,加速新能源、航空航天等领域创新,AI正以前所未有的速度改变科学研究方式。

这些应用有一个共同的名字——AI4S(AI for Science,即科学智能)。它是利用人工智能辅助甚至参与科学研究的新范式,被视为继实验、理论、计算、数据之后的“第五大科研范式”。昨天举行的2026世界人工智能大会“超智融合驱动AI4S发展论坛”上,多位院士、专家和企业代表共同探讨,AI如何真正成为科学家的“科研伙伴”。

相比传统科研依赖大量实验不断试错,科学智能的核心逻辑是利用AI处理海量科研数据,在数据中发现规律,再通过实验进行验证,实现“数据输入—AI分析—规律发现—实验验证—知识生成”的闭环,从而大幅降低生物医药、新材料、高端制造等领域的研发成本,提高创新效率。

不过,科学智能要真正实现规模化应用,并不仅仅是训练一个大模型那么简单。论坛上,多位专家指出,当前AI4S的发展仍然面临算力、算法和数据三大瓶颈。其中,数据尤为关键。科研场景中的实验条件复杂、实地观测成本高、真实样本稀缺,高质量科研数据往往难以获取,而模型训练又恰恰依赖真实、准确的数据支撑。

这也引出论坛上被频繁提及的另一个关键词——超智融合,即把超级计算与智能算力深度融合。简单来说,AI负责发现规律、提出方案,超级计算机则负责高精度模拟验证,两者协同完成科研任务。例如,研发新材料时,超级计算机可以先模拟数百万种材料组合,批量生成接近真实实验的数据,再交由AI模型学习分析,筛选出最有潜力的方案,科研人员最终只需验证少量候选结果,让科研从过去依赖反复试错,逐渐走向精准设计。

这一模式正在催化剂研发领域展现价值。中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员张涛介绍,单原子催化剂由于活性位结构明确、易于模型化,能够形成高精度的“结构—活性”数据,非常适合AI学习和预测。“过去,催化剂设计更像‘炒菜’,需要不断调整配方、反复试验;如今,AI让单原子催化剂的精准设计成为可能。”

AI要真正走进科研,离不开更强大的算力支撑。中国科学院院士、北京航空航天大学计算机学院教授钱德沛表示,当前超算发展正面临能耗、可靠性以及外部封锁等多重挑战,依靠不断扩大系统规模提升性能的发展路径难以持续,算网融合、智算融合正成为新的发展方向。他介绍,本届WAIC首次公开亮相的国产10万卡AI超集群“曙光8000”采用超智融合技术路线,实现科学计算与智能计算原生融合,支持科学计算、大模型训练、工业仿真等多类应用场景。同时,他还提出“超算互联网”的构想。未来,科研人员无需关心背后调用的是哪一台超级计算机,只需根据科研需求选择应用资源,按效果付费即可。

关键词: 实验 人工智能 生命科学

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