回应科学智能十大问题，见证浦科创新平台发布，“AI for Science: 十问”论坛圆满举行 | WAIC 2024

什么是AI学者和科学家们最关心的“科学智能十大问题”？

在7月5日举行的2024 WAIC “AI for Science: 十问”论坛上，人工智能领域专家、交叉领域学者及产业界人士齐聚上海世博中心，围绕“科学涌现，跨界创新”主题，共同探讨运用AI推动科学理论革新及技术突破的未来道路。

论坛由上海人工智能实验室（上海AI实验室）及复旦大学复杂体系多尺度研究院共同承办。上海市经信委、上海市发改委、上海市科委为论坛提供全程指导支持。上海AI实验室教授欧阳万里主持论坛。

论坛现场，上海AI实验室OpenScienceLab浦科科学智能创新平台（以下简称“浦科平台”）正式发布，旨在“以开放的心态、开源的方式推动科学研究；以人工智能驱动科学研究，赋能国计民生。以“算法+数据”双轮驱动科学研究，浦科平台打造了系列科学大模型及科学智能数据集。

上海AI实验室主任、首席科学家，清华大学惠妍讲席教授，衔远科技创始人周伯文在WAIC科学前沿主论坛开场报告中提到，大模型通专融合将带来科学发现能力提升，能够帮助提出科学假设、掌握科学知识、分析实验结果并预测科学现象。

针对科学智能研究，浦科平台集纳了书生·风乌、书生·鉴原、书生·丰登、书生·翼飞等专用大模型，赋能气象、化学、种业、气动设计等多领域研究。目前，科学智能数据集覆盖6大学科，面向基因组分析、转录组分析、神经影像、化学反应、分子物理、流体力学等16个领域，致力于为科研人员和产业界提供高质量的开源科学数据资源，从而推动科学研究与技术革新。

上海AI实验室教授欧阳万里发布OpenScienceLab浦科科学智能创新平台

同时，浦科平台还为科研人工提供了识文文献识别系统、机器学习预训练框架GPIP等研究工具，以进一步提升人工智能驱动下的科学研究效率。

OpenScienceLab平台详情：https://science.openxlab.org.cn

一问：智能有哪些形式？

诺贝尔奖的得主、斯坦福大学终身教授及美国国家科学院院士Michael Levitt（迈克尔·莱维特）发表视频演讲，回答这一提问。

针对智能的形式，Michael Levitt认为，地球上存在三种不同但密切相关的智能：生物智能、人类智能以及人工智能。生物智能是指动物通过进化获得的本能和适应环境的能力；人类智能不仅包括逻辑思考、情感表达，还包括艺术创造和复杂决策能力；机器智能则是通过算法和数据处理来模拟和扩展人类智能的一种形式。其中，生物智能和人类智能为人工智能提供灵感，人工智能的进步为生物和人类发展提供了更多可能性。

同时，Levitt Michael对生成式人工智能大模型进行溯源，并提出了他对AI发展的愿景：把AI当作智能助手；期待AI将使人类每个人都更聪明；应对AI，每个人都需要做好终身学习准备。

二问：以生物医药领域为例，AI所带来的进步着力点究竟在哪里？

复旦大学复杂体系多尺度研究院院长、上海AI实验室教授马剑鹏详细介绍了AI在生物医药领域的应用。马剑鹏提到，当前AI在生物医药领域主要有三个主要着力点，分别为静态蛋白结构预测，静态蛋白结构实验测定以及动态蛋白结构模拟，在新药研发应用中，发挥着重大作用。

AI技术可以通过分析大量的生物数据，迅速找到潜在的药物靶点，并预测药物与靶点的结合方式，极大提高新药开发的效率和成功率。

复旦大学复杂体系多尺度研究院院长、上海AI实验室教授马剑鹏

三问：AI如何推动分子设计和制造工业化？

中国科学院院士、北京大学讲席教授鄂维南分享了对此问题的看法。

作为最早提出人工智能在科学计算领域有着巨大潜力的专家之一，鄂维南领导的团队在应用数学和科学计算的相关领域取得了多项重要成果。

中国科学院院士、北京大学讲席教授鄂维南

在《AI驱动的分子设计》演讲中，鄂维南介绍了团队在推动分子设计和制造工业化方面的探索，并认为，当前分子设计正面临碎片化、多环节和数据稀缺等挑战，为此提出了分子基座模型Uni-Mol作为全流程解决方案，同时呼吁全行业应推动数据共享开放，以应对共同挑战。

四问：AGI能否具备科研能力？

中国科学技术大学教授江俊致力于研究能思考、能实践并最终能解决问题的“机器化学家”。在题为《理实交融的机器化学家探索》的演讲中，江俊认为，尽管目前AI在某些领域展现出了非凡的能力，但科研人员必须意识到，AI在实现完全自主科研能力方面依然存在很多值得探索的问题。

江俊进一步阐释道，在未来，AGI应是科学家们强大的合作伙伴，通过处理庞大的数据、提供智能化的分析和模拟，AGI能帮助科学家们更快速地发现规律和解决问题。

中国科学技术大学教授江俊

五问：人工智能可以在地球科学领域发挥什么样的作用？

在日前举行的2024 WAIC科学前沿主论坛上，上海AI实验室发布了书生·风乌气象海洋全方位预报体系，覆盖海陆空多种核心要素，可从短、中、长期多尺度进行全方位天气预报。

上海AI实验室青年科学家白磊向与会嘉宾详细介绍了人工智能技术推动地球科学，尤其是在大气海洋科学领域的研究应用：“不同于自然语言和计算机视觉数据，地球科学数据具有来源复杂、模态多样、时空耦合、时空分布不完善等特性，人工智能算法可以帮助构造更完善的地球科学数据、产生更准备的地球系统预测、和实现更友好的地球科学应用。”

在未来，由AI驱动的准确气象气候预报至关重要，可支撑制定先期应对策略，从而更好地缓解极端天气和气候变化对社会、经济及环境的影响。

上海AI实验室青年科学家白磊

六问：如何让机器具备空间乃至地球空间的思维能力？

对此，联合国全球地理信息知识与创新中心主任李朋德在题为《地球空间智能生态系统创新》的演讲中提出了可行路径，即加速数据科学和大数据技术创新融合，推进地球空间数据、模型和算法开源共享，促进地球空间社区更快发展。

李朋德同时呼吁，人工智能领域应和地球空间领域充分携手，共同推动地球空间研究迈向智能时代。

联合国全球地理信息知识与创新中心主任李朋德

七问：大模型能够在高端制造中扮演什么样的角色？

该问题特别邀请中国工程院院士、中国商飞首席科学家、C919总设计吴光辉进行回答分享。

在题为《设计师+智能体：共生进化的民机设计》的演讲中，吴光辉认为，由大模型驱动的智能体在高端制造中通过与设计人员的协同工作，共生进化，可显著缩短工业设计周期，创新工业设计思路，为下一代工业设计范式提供新选择。

中国工程院院士、中国商飞首席科学家、C919总设计吴光辉

八问：如何将科学智能转化为新质生产力？

爱思唯尔全球高级副总裁兼大中华区总裁李琳、上海医药集团股份有限公司中央研究院副院长夏广新、上海交通大学人工智能学院教授、上海AI实验室教授张娅、崖州湾实验室青年科学家杨帆及上海AI实验室的青年科学家白磊，围绕医疗、医药、育种、气象领域，以圆桌讨论形式，分享了各自对于科学智能在推动经济和社会发展方面的作用。

张娅认为，科学智能的研究成果通过推动转化应用，可以成为新质生产力的核心驱动力。在医药领域，AI也为新药研发助力，夏广新提到AI对新药研发的帮助体现在多个方面，但同时也需要整个研发流程的研发人员共同努力。在育种领域，杨帆呼吁应在全国范围内建立统一数据标准的农业数据集，推动AI技术构建出自主可控的农业新生产力。

圆桌讨论环节。画面从左到右分别为：上海AI实验室青年研究员周东展，白磊，夏广新，李琳，张娅，杨帆

九问：AI for Science对新一代科学知识基础设施提出了什么样的新要求？

李琳认为，科学知识从生产、传播再到应用，均发生了非常大的改变，新一代科学知识基础设施面临巨大挑战。首先，基础需要能够支持科学知识的快速产生与验证，覆盖科学数据收集、聚合和连接，以及科学数据的开放和共享的各环节。同时，新一代科学知识基础设施也需要支持产业的应用，为整个产业生态系统提供源源不断的动力。

关于AI for Science所面临的具体科学问题特性，杨帆提出应聚焦数据、算力、模型规划科学基础设施，以农业领域为例，一方面设计全国范围内数据的采集标准；二是依赖新型设施，收集相对结构化的数据；三是实现算力的全国性分布，以便需要时在边缘端进行实时计算，使得模型具有全国范围内的普适性。

十问：有没有全新的科学因为AI和科学的结合而涌现？

圆桌讨论嘉宾一致认为，通过与AI结合而产生全新科学领域，将成为AI for Science发展的重要趋势。

张娅首先指出了科学发现中“涌现”的定义，区别于大模型尺度定律（Scaling Law）中的“涌现”，并以“脑机接口”等新领域成果为例，解读了因AI出现而产生的多个全新学科。李琳提到科学探索的历史性和必然性，相信AI带来的多模态的感知和觉察，能够帮助人类看到更多的世界，使得人类对世界对感知更复杂更深刻。

杨帆认为，随着研究国产中数据量越积越多，越能获得传统农业无法获得的新发现，AI的出现使得学科交叉的融合度更高，古老的学科拥抱AI，将产生意义重大的新学科。