人工智能(AI)正在深刻改變科學(xué)研究的范式。7月26日,2025世界人工智能大會(huì)(WAIC)科學(xué)前沿全體會(huì)議舉行,來(lái)自國(guó)內(nèi)多家頂尖科研機(jī)構(gòu)和高校的頂尖科學(xué)家到會(huì),向大家現(xiàn)場(chǎng)展示AI在國(guó)家戰(zhàn)略科技領(lǐng)域的潛力和貢獻(xiàn)。
記者發(fā)現(xiàn),當(dāng)今實(shí)驗(yàn)室中,AI不僅作為一種科研的工具出現(xiàn),它更深深融入科學(xué)研究的各領(lǐng)域,深度參與人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界、發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律的全過(guò)程。在這些戰(zhàn)略科學(xué)家看來(lái),很多過(guò)去無(wú)法攻克的難題,將會(huì)因AI的加盟迎刃而解。
細(xì)胞分子大數(shù)據(jù)賦能AI認(rèn)知——中國(guó)科學(xué)院院士、昌平實(shí)驗(yàn)室主任謝曉亮
昌平實(shí)驗(yàn)室位于北京市中關(guān)村生命科學(xué)園,定位于滿足國(guó)家重大需求,成為生命科學(xué)創(chuàng)新的上游源泉。實(shí)驗(yàn)室主任謝曉亮表示,他所在的課題組近期發(fā)明了一個(gè)與人類(lèi)基因組和蛋白質(zhì)調(diào)控相關(guān)的底層技術(shù),生成了許多全新的大數(shù)據(jù)?;谶@些數(shù)據(jù),課題組與AI專(zhuān)家展開(kāi)合作,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘,發(fā)現(xiàn)了一批全新的疾病靶點(diǎn)。
在謝曉亮看來(lái),過(guò)往,計(jì)算機(jī)視覺(jué)曾在CT讀片領(lǐng)域大顯身手,但這還只是AI相對(duì)淺層的應(yīng)用。未來(lái)“AI+生命科學(xué)”的制高點(diǎn),是要在細(xì)胞和分子層面不斷產(chǎn)生大數(shù)據(jù),并用AI產(chǎn)生新的知識(shí),這將改變生命科學(xué)的創(chuàng)新范式。
新藥“三十苦律”要靠AI破解——上海創(chuàng)新藥物研發(fā)中心主任孫勇奎
醫(yī)藥行業(yè)常用“三十定律”來(lái)描述研發(fā)一款新藥的難度,也就是每個(gè)新藥背后,平均需要耗費(fèi)“10年時(shí)間、投入10億美元,但成功率只有10%”。在上海創(chuàng)新藥物研發(fā)中心主任孫勇奎看來(lái),如果繼續(xù)按照現(xiàn)有路徑向前走,可能很難再打破這痛苦的“三十定律”,而只有和全國(guó)的AI研究機(jī)構(gòu)合作,才能降低新藥研發(fā)成本。
孫勇奎說(shuō),新藥研發(fā)有一個(gè)非常特別的現(xiàn)象,那就是很多科研機(jī)構(gòu)和藥廠哪怕做了非常出色的基礎(chǔ)研究,但到二期臨床的失敗率依然高達(dá)70%到85%。此時(shí),項(xiàng)目往往已經(jīng)推進(jìn)了5年甚至更久,投入巨大。AI能否在項(xiàng)目早期就識(shí)別出風(fēng)險(xiǎn),有所取舍,從而提升臨床研究的成功率?針對(duì)這塊醫(yī)藥行業(yè)最難啃的骨頭,中心正在積極布局,用AI來(lái)破題。
“AI化學(xué)家”包攬80%實(shí)驗(yàn)——合肥實(shí)驗(yàn)室副主任羅毅
合肥實(shí)驗(yàn)室聚焦量子科技,開(kāi)展戰(zhàn)略性、前瞻性、基礎(chǔ)性重大科學(xué)問(wèn)題研究和關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。實(shí)驗(yàn)室副主任羅毅表示,AI對(duì)于量子科技的發(fā)展非常重要,能解決很多非常復(fù)雜的工程問(wèn)題,特別是隨著量子科技的發(fā)展,比特?cái)?shù)越來(lái)越大,必須借助AI來(lái)進(jìn)行控制。
羅毅透露,3年前開(kāi)始,他們就在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)具有計(jì)算、建模、實(shí)驗(yàn)等功能的“AI化學(xué)家”。目前,80%的化學(xué)實(shí)驗(yàn)可做到自動(dòng)化、智能化操作,這背后是數(shù)百個(gè)智能體和模型。他們發(fā)現(xiàn),AI在化學(xué)領(lǐng)域竟如此強(qiáng)大,可幫助科學(xué)家做到很多以前想都不敢想的事。比如,實(shí)驗(yàn)室有一位搞理論研究的學(xué)生,原本并不是防火材料方面的內(nèi)行,但在AI的幫助下,短短6個(gè)月就研制出了一種世界上最好的阻燃材料。
為科學(xué)家開(kāi)發(fā)更好的AI工具——中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授胡事民
在中科院院士、清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系教授胡事民看來(lái),AI將為科學(xué)家研究帶來(lái)極大促進(jìn),計(jì)算機(jī)界的任務(wù)就是努力做好軟硬件,為科學(xué)家提供強(qiáng)大武器。目前,胡事民正帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),研發(fā)AI大模型的訓(xùn)練推理框架,希望能在國(guó)產(chǎn)硬件上提高大模型的性能,下個(gè)月將有最新成果發(fā)布。
胡事民表示,科學(xué)智能(AIforScience)需要跨學(xué)科的交叉融合。首先要獲取科學(xué)數(shù)據(jù),并把這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成AI能夠理解和處理的格式;其次要像開(kāi)發(fā)蛋白質(zhì)預(yù)測(cè)AI“阿爾法折疊”一樣,為科學(xué)家用戶開(kāi)發(fā)相應(yīng)的人工智能軟件。他說(shuō),中國(guó)擁有全球最豐富的青年人才,如果大家都能積極擁抱AI,那么科學(xué)智能的未來(lái)會(huì)非常令人期待。
像預(yù)報(bào)天氣一樣預(yù)報(bào)傳染病——廣州實(shí)驗(yàn)室副主任陳新文
廣州實(shí)驗(yàn)室是重大呼吸系統(tǒng)疾病與防控領(lǐng)域的戰(zhàn)略科技力量,副主任陳新文則是新突發(fā)傳染病領(lǐng)域的專(zhuān)家。他表示,從歷史經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,面對(duì)傳染病,人類(lèi)一直都處于被動(dòng)應(yīng)對(duì)的狀態(tài),但由于AI的介入,目前相關(guān)戰(zhàn)局正在向人類(lèi)主動(dòng)應(yīng)對(duì)疾病轉(zhuǎn)變。
陳新文說(shuō),AI對(duì)于傳染病防治的貢獻(xiàn),不只是個(gè)體、微觀,更在群體、宏觀層面,特別是它有能力幫助科學(xué)家掌握病毒變異的規(guī)律,洞悉疾病流行的趨勢(shì)。陳新文一直心懷一個(gè)夢(mèng)想,那就是有一天,對(duì)于傳染病的預(yù)報(bào)能夠做到像天氣預(yù)報(bào)一樣精準(zhǔn)。在AI的賦能下,這個(gè)夢(mèng)想很有機(jī)會(huì)變成現(xiàn)實(shí)。
把袁隆平的想法變成AI——崖州灣實(shí)驗(yàn)室副主任陳凡
崖州灣實(shí)驗(yàn)室聚焦國(guó)家糧食安全和種業(yè)創(chuàng)新的重大科技問(wèn)題,事關(guān)中國(guó)人的飯碗。談到“舌尖上的AI”,實(shí)驗(yàn)室副主任陳凡的想法很特別:“能不能把袁隆平先生腦袋里的育種方法變成AI?”
陳凡說(shuō),水稻培育,無(wú)論是人工選育、雜交,還是如今他所在實(shí)驗(yàn)室的基因方法,核心就是選出良種。但過(guò)去,水稻育種常常要?dú)v時(shí)10余年,而AI有潛力讓這個(gè)過(guò)程加速。同時(shí),過(guò)去水稻的優(yōu)良性狀很難耦合在一起,常常是“好吃不高產(chǎn)、高產(chǎn)不好吃”,AI與生物技術(shù)的結(jié)合,有望打破這一限制。未來(lái),在AI的加持下,農(nóng)業(yè)能充分利用我國(guó)的光溫水土條件,并把化肥農(nóng)藥用量減少到最低,讓大家真正吃飽、吃好、吃得健康。
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