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北京已產(chǎn)出一批科學智能重大原創(chuàng)成果

時間：2025-07-14 10:39:54 新京報 74

7月11日，《北京市加快人工智能賦能科學研究高質(zhì)量發(fā)展行動計劃（2025-2027年）》（以下簡稱《行動計劃》）正式發(fā)布。這是未來三年，北京市發(fā)展AI for Science（科學智能）的路線圖，也是全國首個面向科學智能的專項地方政策。

北京超前布局厚植科學智能發(fā)展根基

AI for Science作為加速科學研究的新型范式，已在全球范圍內(nèi)形成共識，正在成為新一輪科技革命的重要推動力量。2018年，中國科學院院士、北京科學智能研究院學術委員會主任鄂維南首次提出推動發(fā)展AI for Science。北京始終緊盯人工智能發(fā)展前沿，將科學智能作為產(chǎn)業(yè)布局新賽道。2021年，北京市超前布局，以鄂維南院士為核心，成立了全球首個專注AI for Science領域的新型研發(fā)機構(gòu)——北京科學智能研究院，布局AI for Science的“四梁N柱”。

據(jù)市科委、中關村管委會副主任劉衛(wèi)華介紹，近年來，北京在科學智能領域已經(jīng)具備了良好的基礎，已產(chǎn)出全球首個覆蓋90多種元素的大原子模型DPA、全球首個覆蓋“讀文獻-做計算-做實驗-多學科協(xié)同”的AI科研平臺——玻爾科研空間站等一批重大原創(chuàng)成果，涌現(xiàn)出深勢科技、百圖生科等一批創(chuàng)新型企業(yè)和潛在獨角獸企業(yè)；持續(xù)打造中關村論壇、科學智能峰會、青少年科學智能大賽等具有全球影響力的品牌賽事活動；推動在基礎科學研究、醫(yī)藥健康、新材料、高端科學儀器、工業(yè)智能化等領域率先落地。

推動科學智能在不少于5個領域開展深度應用

此次發(fā)布《行動計劃》，旨在推動人工智能與科學研究深度融合，開展前沿科學問題攻關，完善共性基礎設施建設，加速智能科研范式變革。

劉衛(wèi)華表示，《行動計劃》聚焦基礎理論突破與多學科融合，構(gòu)建科學基礎大模型和新一代科學計算智能模擬軟件工具，搭建算力和科學數(shù)據(jù)平臺，建設智能化干濕閉環(huán)實驗室，助力攻關重大科學問題。

力爭到2027年，發(fā)揮人工智能強大賦能作用，加快開辟科學研究新路徑，率先實現(xiàn)新舊科研范式更迭。系統(tǒng)搭建科學智能基礎設施，建設不少于10個高質(zhì)量科學數(shù)據(jù)庫，服務不少于1000萬用戶。推動科學智能在基礎研究、醫(yī)藥健康、新材料、科學儀器、工業(yè)智能化等不少于5個領域開展深度應用，形成8個以上標桿應用案例，實現(xiàn)重點場景全流程智能科研范式賦能。搭建共性服務創(chuàng)新平臺，引進培育一批復合型創(chuàng)新人才。

“市發(fā)改委持續(xù)圍繞算力、數(shù)據(jù)、算法和場景等要素保障，統(tǒng)籌加大政策支持力度，推動科學智能引領發(fā)展”。據(jù)市發(fā)改委二級巡視員張德明介紹，下一步，市發(fā)展改革委將加強科學智能整體規(guī)劃、系統(tǒng)布局。強化技術攻關，加快構(gòu)建通專融合、協(xié)同演進的科學智能模型體系，瞄準科學前沿與重大工程需求，圍繞材料、生命等重點學科打造專業(yè)模型，集成一批具備數(shù)據(jù)分析理解、科研方案生成、流程自動決策等能力的科學智能體群。強化算力、數(shù)據(jù)等要素保障，建設一批國際領先的科學智能專業(yè)數(shù)據(jù)集。強化應用牽引，推動科學智能在固態(tài)電池、半導體、催化劑等先進材料制備、藥物研發(fā)和靶點發(fā)現(xiàn)、生物育種等領域創(chuàng)新突破。

將圍繞具身智能等挖掘科學智能應用場景

市經(jīng)信局副局長姜洪朝表示，人工智能賦能科學創(chuàng)新是促進科研加速的有效工具，正有力推動生物醫(yī)藥，集成電路、自動駕駛、智能裝備、新材料等一系列領域的科研創(chuàng)新突破。

“總體看來，科學智能在工業(yè)領域的應用仍處于起步階段，在模型通用性、數(shù)據(jù)質(zhì)量、應用場景和復合型人才等方面存在挑戰(zhàn)。”姜洪朝表示，下一步，市經(jīng)信局將支持科學智能迭代升級。加快開展行業(yè)數(shù)據(jù)采集、匯聚、清洗、標注等工作，形成一批高質(zhì)量數(shù)據(jù)集。突破工業(yè)領域?qū)Ｓ每茖W智能大模型、工業(yè)知識表達、小樣本學習等關鍵技術瓶頸。

同時，圍繞具身智能、新能源新材料、生物醫(yī)藥等北京優(yōu)勢領域和未來產(chǎn)業(yè)布局，深入挖掘具有高價值、可復制的科學智能應用場景，推進大模型在工業(yè)領域?qū)嵤┮慌哂幸I性的科學智能示范項目。

中關村科學城管委會副主任、海淀區(qū)副區(qū)長唐超介紹，海淀區(qū)將夯實科學智能發(fā)展基礎。支持科學研究、模型算法、實驗方法、計算架構(gòu)等一系列先進科研要素開發(fā)和應用，打造全棧科研創(chuàng)新支撐體系。

鄂維南表示，《行動計劃》將有力推動北京在AI for Science領域的創(chuàng)新發(fā)展。作為AI for Science的策源地，北京在率先打造科學研究新范式方面有基礎、有優(yōu)勢，已全面布局科研基礎設施，并取得了顯著成效。

成果1 玻爾科研空間站

全球AI for Science時代的云科研入口

在科學智能領域，北京已產(chǎn)出一批重大原創(chuàng)成果。

在科學研究中，無論哪個學科方向，都少不了查閱文獻、提出假設、模擬計算、實驗驗證等步驟，玻爾科研空間站就是一個幫助科研人員做這些事的平臺。作為全球首個覆蓋“讀文獻-做計算-做實驗-多學科協(xié)同”的AI科研平臺，玻爾科研空間站正在系統(tǒng)性解決科研人員在文獻檢索與管理、跨學科知識發(fā)現(xiàn)及實驗計算融合等環(huán)節(jié)中的關鍵痛點，讓科研人員能將更多精力投入真正的科研突破中，加速科學研究向自動化、智能化與高效化邁進。

目前，玻爾科研空間站已在北京大學、浙江大學、上海交通大學、中國科學技術大學等全國40余所高校院所，以及寧德時代、廣汽埃安、云南白藥、聯(lián)合利華等40多家企業(yè)上線應用，用戶數(shù)達90萬人。市科委、中關村管委會正在組織面向200多家高校院所和近100家央國企進行推介，推動其能成為未來全球AI4S時代下的云科研入口。

成果2 大原子模型DPA

構(gòu)建人類微觀世界的基座模型

世間萬物都由原子構(gòu)成，物質(zhì)的原子組合和結(jié)構(gòu)影響其性質(zhì)和功能，要理解包括材料、生命體在內(nèi)的物理世界，核心問題之一就是要理解原子性質(zhì)和原子之間的相互作用。

過往要摸清這一過程通常需要耗費較長的時間和較高的成本。如今借助人工智能技術，模擬效率和精度都得到了大幅提升。大原子模型DPA就用于解決這一難題，它由30多家單位聯(lián)合共建，旨在構(gòu)建人類微觀世界的基座模型，加速材料、能源、生物制藥等領域研發(fā)過程。

目前，大原子模型DPA在穩(wěn)定性和預測性能等方面已達到世界領先水平，在合金、動態(tài)催化、分子反應、藥物小分子、固態(tài)電池、半導體、高溫超導等領域應用，平均節(jié)省90%的數(shù)據(jù)計算成本，使研究人員能用更少的數(shù)據(jù)達到更高的精度。

成果3Un i-Lab-OS智能實驗室操作系統(tǒng)

打造“AI科學家”

深夜的實驗室里，機械臂與AGV小車高精度協(xié)同操作，AI根據(jù)實時數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整實驗方案，自動產(chǎn)出和分析的實驗數(shù)據(jù)悄然反哺算法模型——這已不是科幻電影的場景。

實驗室正處于從“工具集合”進化為“具身智能體”的時代，在Uni- Lab- OS智能實驗室操作系統(tǒng)的驅(qū)動下，可有效解決傳統(tǒng)實驗室手工操作效率低下、設備彼此孤立、數(shù)據(jù)難以互通共享等痛點，推動實現(xiàn)自主設計實驗的“AI科學家”，為科研人員節(jié)省更多的時間和精力。

這一成果打通了AI for Science各項基礎設施，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、知識、模型與儀器的鏈接，助力傳統(tǒng)實驗室向自動化智能化躍遷升級，越來越多的實驗室將升級為智能研發(fā)的預演場。

成果4 Deep Flam e

助力火箭“心臟”塑形

由北京科學智能研究院發(fā)布的智能仿真應用軟件——Deep?Flame，依托人工智能驅(qū)動的“超級大腦”，可實現(xiàn)火箭發(fā)動機的全流程數(shù)值模擬，助力火箭“心臟”的塑形，為航天裝備研發(fā)提供自主可控的數(shù)字化底座。

“火箭發(fā)動機的研發(fā)如果能借助工業(yè)仿真軟件，模擬流體力學、燃燒、傳熱等一系列物理過程，實際試車次數(shù)至少可以減少50%。”某公司相關負責人介紹，一款算得準、算得快的仿真軟件能大幅降低研發(fā)成本，縮短研發(fā)周期。通過DeepFlame軟件，火箭發(fā)動機工作時會遭遇的極度高溫、高壓環(huán)境一目了然。

發(fā)動機主燃燒室點火后，每一寸結(jié)構(gòu)經(jīng)歷的極端考驗都躍然眼前，哪個結(jié)構(gòu)存在隱患、哪個設計還有進步優(yōu)化空間，DeepFlame都可以給出答案。