張錦：走入AI與全球科技發展的“下半場”

　　當前，科學研究向極宏觀拓展、向極微觀深入、向極端條件邁進、向極綜合交叉發力，技術創新的顛覆性、擴散性、滲透性特征更加凸顯，科學、技術、工程和經濟社會發展的邊界趨于融合、模糊。這標志著全球科研范式正處在深刻的歷史轉折點——傳統科研范式的局限性逐漸暴露，當前的科研體系面臨著嚴峻挑戰，同時也預示著科技創新即將迎來新一輪階躍式大發展。

　　人工智能（AI）以計算機科學與技術為基礎，融合多學科的理論、方法與技術，旨在模擬、延伸與拓展人類智能。AI具備強大的高維度、多尺度數據處理能力，能夠有效發掘數據參數間的復雜關聯。將AI應用于科學研究領域，即AI for Science（AI4S），已成為當前推動科技創新“破繭成蝶”的重要支撐。目前，人工智能的發展已走過學習互聯網“存量知識”的“上半場”，正進入通過與物理世界交互來創造“增量知識”的“下半場”。而科學研究，是人類最高效、最優質的知識生成過程。因此，AI4S不僅代表了AI應用領域的前沿，更成為推動AI自身核心能力升級、最終通往通用人工智能（AGI）的關鍵驅動力。

　　相較于傳統科研范式，AI4S具有以下四個方面的革命性優勢：一是可以進行高復雜度的計算，克服海量數據帶來的組合爆炸和維數災難；二是可以學習全域全量的知識和文獻，打破學科和專業的界限；三是可以促進實驗表征體系的智能化，高效率地開展實驗及其迭代；四是可以雙向對話科研與產業，提高科技成果轉化的成功率并縮短周期。這些優勢使得AI4S已被應用于數學智能、精準化學、高能物理、地球科學、量子科技、生物結構、生物育種、新藥創制、疾病診斷等諸多領域。2024年諾貝爾物理學獎和化學獎均頒發給了AI領域的科學家，這充分說明，AI4S不僅是“科研工具的革命”，更是“科研革命的工具”。

　　2018年，中國最早提出AI4S的概念。近年來，AI4S在中國科技界已經形成了較為廣泛的共識，并得到了各方面的有力支持，多個相關領域的研究處于國際先進水平。在中國發展AI4S，具有先發優勢、規模優勢、扎實基礎和良好條件。更重要的是，在全球AI競爭的“下半場”，這為我們提供了一條非對稱的戰略路徑。我們必須發揮制度優勢，將寶貴資源投入以科學研究為驅動、能催生AI能力躍遷的新知識生成閉環中，并致力于探索更高效、更節能的新型架構與算法，以克服算力瓶頸，實現AI的可持續內涵式發展。可以說，這是中國科技創新發展史上前所未有的機遇，是為世界科技發展提供中國智慧、展現中國力量的絕佳舞臺。

　　建立AI4S新范式，是從“作坊式科研”向“平臺式科研”的巨大轉變。第一，要抱定AI重塑科研、改變未來的信心，積極營造擁抱AI4S的文化與氛圍。第二，要強化基礎理論與關鍵技術攻關，發展AI賦能的基礎與實驗科學理論，構建科學智能建模與計算理論，建立科學智能使能技術體系。第三，要建設“算力—數據—模型—實驗”一體化的科研基礎設施，搭建面向科學智能需求的超智融合算力網絡，建設標準化、智能化、開放共享且持續更新的科學數據平臺，發展通用與專用科學基礎模型，研發高通量、自動化、自迭代的智能實驗系統，推動儀器設備提質升級。第四，要推動科學研究與應用場景的融合貫通，運用AI技術，圍繞現實需求開展科研的逆向設計、提前預演、快速迭代、智能修正。第五，要以科研范式變革引領推動人才培養改革，開展智能學科、基礎學科與科學智能學科的貫通培養、交叉培養。第六，要健全治理體系，對齊AI與人類的價值觀，建立并完善相關法律、法規、標準、指南，防范非法濫用。第七，要加強國際合作，推動AI4S科研新范式的全球共建與共享。

　　回顧過去數百年的歷史，世界科學中心發生過五次大轉移。由于各種原因，中國屢次與科技革命失之交臂，留下了深深遺憾。當前，全球科技競爭愈發激烈，世界各主要國家都在積極布局、加大投入，力圖在包括AI4S在內的各重要領域搶占優勢地位。我們正處在決定未來競爭的關鍵岔路口，選擇跟隨，可能永遠受制于人；選擇開創，就有機會實現引領。

　　站在科技強國建設爬坡過坎與全球科研范式變革重塑的交匯點，我們必須以強烈的歷史使命感和責任感，高高揚起“加速科學發現，定義產業未來”的旗幟，發揮好AI4S首倡者的引領作用，系統、全面、深入地推進AI4S建設，以中國科技的大發展推動世界科技的大繁榮。