当科研遇到人工智能,一场深刻的变革正在悄然发生。近年来,人工智能技术逐步从理论突破走向实际应用,尤其在科学研究领域展现出强大的赋能潜力。国务院近日印发的《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》明确提出,要加快探索人工智能驱动的新型科研范式,推动“从0到1”的重大科学发现进程。北京作为全国教育、科技与人才资源最富集的区域之一,正在这一浪潮中积极布局,努力成为新质生产力发展的重要引擎。
以往,科学研究多依赖于“作坊式”的工作模式:研究人员在实验室中进行大量重复性实验,依靠经验和试错来推进项目,不仅效率低下,也容易遇到理论与实际脱节的问题。文献数量的爆发式增长与研究人员阅读和处理信息能力的缓慢提升,进一步加剧了科研工作的负担。而人工智能的介入,正从根本上升级传统的科研路径,推动其走向数据与原理双轮驱动的新范式。
这一转变在全球范围内已形成共识。2024年,诺贝尔化学奖授予了利用人工智能解析蛋白质结构的研究,充分体现了AI4S(人工智能赋能科学)的国际认可度。目前,AI4S已从概念阶段逐步迈入实际应用阶段,成为推动科技革命的重要力量。
为应对这一趋势,北京率先成立了一批新型研发机构,致力于构建人工智能与科学研究深度融合的基础设施。这些机构以“平台科研+垂直整合”为模式,通过开发基本原理与数据融合的算法软件、高效精准的实验方法、智能文献与知识库,以及高度整合的算力系统,全面支撑起新一代科研范式的运行。
在实际应用中,人工智能显著提升了科研效率。以某智能仿真软件为例,该工具通过AI技术实现了对火箭发动机燃烧过程的高精度模拟,将原本需要数月完成的流体力学计算压缩至一天甚至更短时间。这不仅大幅降低了研发成本,也使实际试验次数减少一半以上,为高端装备制造提供了强有力的工具支持。
除了在航天领域的应用,该类仿真工具还在能源、电力、化工等多个行业展现出广泛潜力。2025年,相关团队凭借超临界燃烧流体模拟项目荣获高性能计算应用大奖,进一步验证了AI在复杂科学问题中的应用价值。
而更令人振奋的是,人工智能正在打破学科之间的壁垒,推动真正意义上的交叉研究。一个典型的例子是“科研空间站”平台的出现。该平台整合了全球活跃学者信息、数万种期刊资源,覆盖数十个学科领域,并集成了数百种科研工具,能够协助研究人员完成从文献检索、知识管理到模拟计算和实验设计的全流程工作。目前,该平台已在全国多所高校和多家企业投入使用,用户规模突破百万。
与此同时,微观尺度研究也因人工智能实现了重要突破。通过大原子模型,研究人员能够更精确地模拟原子间的相互作用,从而在材料设计、生物制药、能源开发等领域实现更高效的筛选与优化。这一模型目前已覆盖90多种化学元素,并在众多工业研发任务中平均节省百分之九十的数据计算成本。
这些成果的背后,是协同创新的生态支持。北京通过政策引导,推动高校、科研机构与企业共建开放平台,鼓励多方参与关键技术的联合攻关。2025年7月,北京市发布专项行动计划,明确提出要建设科学基础大模型、高质量科学数据库,并推动形成具有国际竞争力的产业集群。该计划是全国首个面向科学智能的地方政策,为未来三年北京在AI4S领域的发展提供了清晰的路线图。
在推进过程中,北京充分发挥其资源优势:顶尖高校和科研机构为技术研发提供智力支持,创新企业则致力于技术落地与产业应用。政府通过设立专项基金、开放数据平台、优化人才政策等方式,持续完善创新生态。例如,某区推出规模达两百亿元的科技成长基金,实施“人工智能人才特区”政策,并积极建设人工智能创新街区和高品质科研社区,为科研人员与企业家提供全方位支持。
值得注意的是,北京在发展科学智能的过程中,尤其注重长远布局与耐心培育。政府角色更倾向于提供底层支持而非主导干预,强调疏通创新环节中的堵点,而非急于追求短期成果。这种“培育土壤而非拔苗助长”的思路,使得北京既能推动“从0到1”的原始创新,也能助力“从1到10”的技术转化和“从10到100”的产业扩张。
截至目前,北京已涌现出一批具有示范意义的科学智能成果,包括全球首个覆盖多种元素的原子模型、新一代科研知识库与文献开放平台等。越来越多的潜在独角兽企业在这一领域中快速成长,初步形成涵盖底层技术、平台工具与行业应用的完整产业链。
可以预见,人工智能与科学研究的深度融合不仅将重塑传统研发模式,更将催生新的产业形态和经济动能。北京正凭借其深厚的学术积淀、完整的创新链条和开放的制度环境,成为全国乃至全球科学智能发展的高地。在这片创新的沃土上,人工智能赋能科研的“未来之花”已悄然绽放,并将结出更多影响人类命运的硕果。



