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國務(wù)院近日印發(fā)的《關(guān)于深入實(shí)施“人工智能+”行動(dòng)的意見》（以下簡稱《意見》），部署了“人工智能+”6大重點(diǎn)行動(dòng)，即“人工智能+”科學(xué)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、消費(fèi)提質(zhì)、民生福祉、治理能力、全球合作，推動(dòng)人工智能與經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域各行業(yè)廣泛深度融合。

《意見》將“人工智能+”科學(xué)技術(shù)列為六大重點(diǎn)行動(dòng)之首。這一領(lǐng)域究竟涵蓋哪些內(nèi)容？“人工智能+”科學(xué)技術(shù)又將如何改變科研本身？《科技周刊》記者采訪了江蘇四支科研團(tuán)隊(duì)，探訪人工智能深度融入科學(xué)發(fā)現(xiàn)的全過程。

視覺中國

【釋義】

什么是“人工智能+”科學(xué)技術(shù)？

“人工智能+”科學(xué)技術(shù)的核心，指向一個(gè)在全球已形成共識(shí)的概念——“科學(xué)智能”（AI for Science）。它被視為一種加速科學(xué)研究的新型范式，對(duì)未來科學(xué)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來深遠(yuǎn)的影響。

中國科學(xué)院院士鄂維南曾表示：“人工智能與科學(xué)研究的深度融合，正在孕育一場前所未有的科技革命。AI for Science的本質(zhì)是通過人工智能解決過去無法解決的重大科學(xué)難題。”他舉例說，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測這一生命科學(xué)領(lǐng)域的“世紀(jì)難題”正是通過AI技術(shù)取得了突破性進(jìn)展。

8月在南京舉辦的第九屆未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展大會(huì)開幕式上，中國工程院院士李國杰發(fā)表對(duì)“AI for Science”的觀點(diǎn)。他認(rèn)為，人工智能技術(shù)是“認(rèn)知的發(fā)動(dòng)機(jī)”“科學(xué)研究的望遠(yuǎn)鏡”，所以對(duì)待人工智能更好的辦法是利用人工智能去做科學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)新的技術(shù)、新的材料、新的方法，而這些新的方法用到產(chǎn)業(yè)上，可能得到更大的效益。

根據(jù)《意見》，“人工智能+”科學(xué)技術(shù)主要在三方面發(fā)力。首先是加速科學(xué)發(fā)現(xiàn)進(jìn)程，這主要是指“從0到1”的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)進(jìn)程，加快科學(xué)大模型建設(shè)應(yīng)用，推動(dòng)基礎(chǔ)科研平臺(tái)和重大科技基礎(chǔ)設(shè)施智能化升級(jí)，打造開放共享的高質(zhì)量科學(xué)數(shù)據(jù)集，提升跨模態(tài)復(fù)雜科學(xué)數(shù)據(jù)處理水平。

其次，是驅(qū)動(dòng)技術(shù)研發(fā)模式創(chuàng)新和效能提升，這主要指“從1到N”技術(shù)落地和迭代突破，包括支持智能化研發(fā)工具和平臺(tái)推廣應(yīng)用，加強(qiáng)人工智能與生物制造、量子科技、第六代移動(dòng)通信（6G）等領(lǐng)域技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新，以新的科研成果支撐場景應(yīng)用落地，以新的應(yīng)用需求牽引科技創(chuàng)新突破。

此外，《意見》更提出“創(chuàng)新哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究方法”，將AI引入人文社科領(lǐng)域的研究。鼓勵(lì)深入研究人工智能對(duì)人類認(rèn)知判斷、倫理規(guī)范等方面的深層次影響和作用機(jī)理，探索形成智能向善理論體系，促進(jìn)人工智能更好造福人類。

【案例解析】

人工智能+地質(zhì)古生物學(xué)

——“三全團(tuán)隊(duì)”為地球生命修“家譜”

生命起源與演化是人類永恒的主題。在中國科學(xué)院院士、南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院教授沈樹忠?guī)ьI(lǐng)下，江蘇的一支頂尖科研團(tuán)隊(duì)正利用人工智能技術(shù)，重現(xiàn)幾十億年地球生命的“家譜”。

這支團(tuán)隊(duì)是目前全球少數(shù)同時(shí)掌握古生物大數(shù)據(jù)、算力和先進(jìn)算法的“三全團(tuán)隊(duì)”。去年6月，他們歷時(shí)10年的項(xiàng)目“泛大陸關(guān)鍵轉(zhuǎn)折期生物與環(huán)境演化”，榮獲國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

為了精準(zhǔn)刻畫3億年前地球生命與環(huán)境的演化，團(tuán)隊(duì)從2006年起，將全國各地各類文獻(xiàn)中搜集的二十多萬化石信息全部錄入數(shù)據(jù)庫，力圖更精準(zhǔn)地記錄生物多樣性的演化過程。

團(tuán)隊(duì)自主開發(fā)了基于人工智能算法的新一代定量地層自動(dòng)對(duì)比軟件，借助“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大算力，重建了全球第一條高分辨率的3億多年海洋生物多樣性演化曲線，精細(xì)刻畫了晚古生代生物多樣性的演變過程。

這一成果成功驗(yàn)證了人工智能技術(shù)在古生物研究中的潛力，也為團(tuán)隊(duì)向更古老、更具挑戰(zhàn)的地球早期生命史發(fā)起沖擊，奠定了堅(jiān)實(shí)的方法論基礎(chǔ)。

去年12月，南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院研究員唐卿研究員和沈樹忠院士等聯(lián)合中外多家科研單位，在頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Science》上發(fā)表了另一項(xiàng)重要研究成果，將研究的視野推向了20億至5億年前的地球早期，填補(bǔ)了地球早期生物多樣性演化的研究空白。

團(tuán)隊(duì)耗時(shí)6年，創(chuàng)建了目前全球數(shù)據(jù)最全、信息量最大的地球早期古生物地層數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫錄入大概260多個(gè)剖面，13000多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)以及180多個(gè)同位素年齡的數(shù)據(jù)。通過統(tǒng)計(jì)全球范圍的數(shù)據(jù)，利用超算和人工智能等分析方法，首次繪制了地球從20億年前到5億年前的高精度生物多樣性演化歷史。

沈樹忠表示：“用大數(shù)據(jù)重建十幾億年以來零散、片段式的化石數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了以往所有分散式研究，對(duì)于認(rèn)識(shí)當(dāng)今地球面臨的全球變暖、生物多樣性減少等問題非常有幫助。另外，該研究對(duì)于我們探索地外生命是否存在等問題，同樣具有重要的科學(xué)意義?！?/p>

人工智能+生命科學(xué)

——生物信息獲取從“天級(jí)”縮短到“分鐘級(jí)”

蛋白質(zhì)預(yù)測大模型示例圖

傳統(tǒng)的抗體研發(fā)，往往需要科研人員花費(fèi)數(shù)月時(shí)間，在實(shí)驗(yàn)室里反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，就像在茫茫大海里撈針，而且很難兼顧多維度參數(shù)的優(yōu)化。但借助先進(jìn)的人工智能生命科學(xué)大模型，科研人員一天之內(nèi)就能對(duì)上萬條序列進(jìn)行預(yù)測篩選，快速找到最有潛力的抗體序列。

這款大模型就是全新一代生命科學(xué)基礎(chǔ)大模型——xTrimoV3，由位于蘇州國際科技園的百圖生科公司研發(fā)。

用人工智能為生命科學(xué)領(lǐng)域帶來巨變，大大加速了科學(xué)發(fā)現(xiàn)的進(jìn)程?！按蠹沂熘恼Z言大模型能聊天、寫文案，而xTrimoV3是生命科學(xué)領(lǐng)域?qū)佟?jí)大腦’。它的‘思考神經(jīng)元’參數(shù)達(dá)2100億，能幫助人類快速發(fā)現(xiàn)所需的生物信息?！卑賵D生科總裁鄧永富表示，“xTrimoV3也是全球規(guī)模最大的全模態(tài)生命科學(xué)大模型?！?/p>

鄧永富解釋，通俗來講，xTrimoV3是裝滿生命科學(xué)知識(shí)的“圖書館”和“解題高手”，覆蓋蛋白質(zhì)、DNA、RNA等七大生命科學(xué)主流模態(tài)。在蛋白質(zhì)領(lǐng)域里，xTrimoV3的千億級(jí)參數(shù)讓分析更精準(zhǔn)，能快速找到所需蛋白質(zhì)，幫科研人員避開無效探索；在DNA方面，其序列長度躍升至128K，以前難解讀的超長序列生命信息，現(xiàn)在能夠快速解碼。

具體到產(chǎn)業(yè)上，xTrimoV3能夠提高新藥研發(fā)的速度?！斑^去研發(fā)新藥像摸石頭過河，需海量數(shù)據(jù)、數(shù)年時(shí)間與數(shù)億美金，效率低、成本高?！编囉栏唤榻B，xTrimoV3能從海量數(shù)據(jù)中總結(jié)生物規(guī)律，預(yù)測前沿問題，讓新藥開發(fā)數(shù)據(jù)量明顯下降。特別是在復(fù)雜疾病研究上，過去找腫瘤關(guān)鍵基因靶點(diǎn)耗時(shí)耗力，現(xiàn)在xTrimoV3能深度挖掘腫瘤細(xì)胞基因組數(shù)據(jù)，快速鎖定靶點(diǎn)，為抗腫瘤藥物研發(fā)指明方向，省去無效工作。

目前，xTrimoV3已助力開發(fā)20余種前沿抗體和酶，挖掘10余個(gè)創(chuàng)新靶點(diǎn)，成果進(jìn)入臨床前研發(fā)；生物制造領(lǐng)域，其支持的AI生成生物酶項(xiàng)目，幫企業(yè)提效降本，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高端化，比如百圖生科與中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院合作開發(fā)的“智能育種知識(shí)助手”，成功將酶相關(guān)信息的獲取從“天級(jí)”縮短到“分鐘級(jí)”，使得研發(fā)效率明顯提升。

人工智能+氣象學(xué)——

強(qiáng)對(duì)流預(yù)警平均提前量達(dá)46.3分鐘

前不久，中國氣象局發(fā)布全民早期預(yù)警中國方案“媽祖（MAZU）”，構(gòu)建包含多災(zāi)種預(yù)警的全球早期預(yù)警服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。而早前，氣象預(yù)測大模型就在江蘇實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用。

江蘇省氣象臺(tái)人工智能+氣象預(yù)測平臺(tái)

“近兩年氣象大模型在天氣預(yù)報(bào)領(lǐng)域應(yīng)用越來越多，應(yīng)用覆蓋面快速提升。江蘇省氣象臺(tái)是國內(nèi)最早接觸、應(yīng)用并參與 AI 氣象預(yù)報(bào)技術(shù)的氣象業(yè)務(wù)部門之一，目前包括大模型在內(nèi)的 AI 技術(shù)已經(jīng)在天氣預(yù)報(bào)的多個(gè)環(huán)節(jié)中使用?！苯K省氣象臺(tái)高級(jí)工程師莊瀟然介紹，從數(shù)小時(shí)內(nèi)的短臨預(yù)報(bào)，到 3-7天的中短期天氣預(yù)報(bào)，都已用到。

比如，強(qiáng)對(duì)流天氣具有非線性、尺度小、局地性強(qiáng)等特點(diǎn)，傳統(tǒng)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)存在局限性，早上8:00的數(shù)值預(yù)報(bào)可能要到10:00甚至更晚才能看到結(jié)果，存在兩三個(gè)小時(shí)的預(yù)報(bào)盲區(qū)。“強(qiáng)對(duì)流天氣往往突然就發(fā)生了，我們依靠傳統(tǒng)數(shù)值預(yù)報(bào)方法沒辦法實(shí)現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣的提前預(yù)警?！?/p>

基于大量氣象數(shù)據(jù)，江蘇省氣象臺(tái)構(gòu)建了以“AI+氣象”為核心的強(qiáng)對(duì)流短臨預(yù)報(bào)技術(shù)體系。該體系利用雷達(dá)、衛(wèi)星、全省2000多個(gè)地面自動(dòng)站以及閃電定位系統(tǒng)更新的海量數(shù)據(jù)，采集頻率達(dá)到5分鐘以下，建立了高精度預(yù)報(bào)模型?！拔覀兊腁I模型每分鐘可完成全量計(jì)算，從數(shù)據(jù)采集到預(yù)警發(fā)布僅需10分鐘?！?/p>

目前，通過該技術(shù)體系支撐，江蘇強(qiáng)對(duì)流預(yù)警平均提前量達(dá)到46.3分鐘。另外，針對(duì)10級(jí)以上破壞性強(qiáng)對(duì)流大風(fēng)，預(yù)警提前量最高可達(dá)50分鐘。“我們已經(jīng)將分辨率提升到一公里，甚至在局部重點(diǎn)區(qū)域分辨率達(dá)300米，技術(shù)水平達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先。這得益于海量數(shù)據(jù)的支持，AI的工作就是從中提取演變規(guī)律?！?/p>

莊瀟然舉例說明，在2024年7月4日的強(qiáng)對(duì)流天氣過程中，系統(tǒng)提前1小時(shí)鎖定泰州至鹽城南部區(qū)域，準(zhǔn)確預(yù)警11級(jí)雷暴大風(fēng)天氣，為防災(zāi)爭取到黃金時(shí)間。在該事件中，最大風(fēng)力達(dá)32米/秒，AI預(yù)警較傳統(tǒng)手段爭取到更多提前量。

人工智能+生物醫(yī)學(xué)工程——

醫(yī)學(xué)模型從“專才”到“通才”

想象一下，在基層醫(yī)院，AI輔助診斷能夠媲美資深醫(yī)生的水平，幫助醫(yī)生盡早篩查出惡性病變；過去醫(yī)生需要花費(fèi)幾十分鐘的復(fù)雜影像診斷，如今AI模型在幾分鐘內(nèi)即可精準(zhǔn)處理。這些正是中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所（以下簡稱“蘇州醫(yī)工所”）生醫(yī)工人工智能研究室的團(tuán)隊(duì)正在探索的方向。

生醫(yī)工人工智能研究室于去年9月組建，包含多個(gè)人工智能方向團(tuán)隊(duì)，旨在系統(tǒng)性地推動(dòng)“人工智能+生物醫(yī)學(xué)工程”領(lǐng)域的研究突破，面向智能醫(yī)學(xué)成像、生醫(yī)材料智能設(shè)計(jì)、腦機(jī)接口調(diào)控等方向的人工智能關(guān)鍵核心技術(shù)與系統(tǒng)研發(fā)。

該研究室主任戴亞康團(tuán)隊(duì)專攻主導(dǎo)研發(fā)的腫瘤專病診療大模型，今年已經(jīng)與省內(nèi)多家醫(yī)院在合作試驗(yàn)中應(yīng)用，在前列腺腫瘤、肝腫瘤、腎腫瘤的良惡性與惡性程度鑒別診斷等多個(gè)場景中發(fā)揮作用。

“過去的人工智能模型像‘專才’，一個(gè)模型只能診斷肺結(jié)節(jié)或肝腫瘤等單一病種?，F(xiàn)在我們的目標(biāo)是訓(xùn)練一個(gè)‘通才’大模型，就像是一位經(jīng)驗(yàn)豐富的全科醫(yī)生，能夠處理來自不同器官的腫瘤診斷任務(wù)。”戴亞康說。

“康成睿數(shù)”系統(tǒng)

團(tuán)隊(duì)依托蘇州醫(yī)工所自主研發(fā)的“康成睿數(shù)”系統(tǒng)建立了腫瘤專病數(shù)據(jù)庫基座，并通過“康成睿影”AI診療模型訓(xùn)練推理一體機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)腫瘤專病數(shù)據(jù)到診療大模型的轉(zhuǎn)化。團(tuán)隊(duì)在2023年完成了基礎(chǔ)模型的構(gòu)建并持續(xù)迭代，創(chuàng)新成果“基于醫(yī)學(xué)影像與文本的腫瘤智能診斷基礎(chǔ)大模型關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”獲得2025年江蘇省前沿技術(shù)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目的支持。

此外，作為人工智能和生物醫(yī)學(xué)工程的交叉領(lǐng)域，腦機(jī)接口技術(shù)同樣是團(tuán)隊(duì)關(guān)注的方向。團(tuán)隊(duì)長期進(jìn)行腦疾病的智能輔助診療設(shè)備研發(fā)，可通過腦機(jī)接口系統(tǒng)實(shí)時(shí)評(píng)估患者腦活動(dòng)信號(hào)，有效提高患者的康復(fù)訓(xùn)練參與度。

戴亞康舉例，“例如，一位聽覺功能障礙的患者，我們可以在治療前通過AI模型分析預(yù)判某種治療方案對(duì)他是否有效。這就像考試‘估分’，以前醫(yī)生憑經(jīng)驗(yàn)判斷，帶有不確定性，現(xiàn)在通過大數(shù)據(jù)和AI模型，預(yù)測能力達(dá)到90%以上?！?/p>

去年，團(tuán)隊(duì)就與江蘇省人民醫(yī)院進(jìn)行合作，在腦卒中患者的運(yùn)動(dòng)想象訓(xùn)練方面取得了良好進(jìn)展。近期，團(tuán)隊(duì)將適應(yīng)癥拓展到兒童腦癱康復(fù)、視覺功能評(píng)估等新方向。

【展望】

江蘇構(gòu)筑“人工智能+”科創(chuàng)高地

具有良好人工智能科創(chuàng)基礎(chǔ)的蘇州、無錫、南京等城市紛紛“搶灘”，構(gòu)筑人工智能科創(chuàng)高地。

《中國城市人工智能發(fā)展指數(shù)報(bào)告（2023—2024）》曾對(duì)全國近300座城市人工智能發(fā)展情況進(jìn)行了系統(tǒng)分析和評(píng)估，在此排名中，蘇州位列全國第五位。

在醫(yī)療、金融、制造等領(lǐng)域，蘇州企業(yè)中已涌現(xiàn)一批典型AI大模型應(yīng)用案例，如思必馳東風(fēng)語言大模型、清睿智能Aryn GPT、智慧芽芽仔大模型等都已經(jīng)通過國家網(wǎng)信部門《生成式人工智能服務(wù)管理暫行辦法》備案。

《蘇州市加快推動(dòng)“人工智能+”應(yīng)用 高水平建設(shè)“人工智能+”創(chuàng)新發(fā)展試驗(yàn)區(qū)行動(dòng)方案》也已發(fā)布實(shí)施，明確夯實(shí)智算基礎(chǔ)設(shè)施、支持行業(yè)大模型開發(fā)應(yīng)用等8項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，提出到2027年蘇州人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模要突破3000億元。

今年，無錫定下建設(shè)“人工智能+”標(biāo)桿城市新目標(biāo)，推出《市政府關(guān)于建設(shè)“人工智能+”標(biāo)桿城市的政策意見》等文件。在推動(dòng)創(chuàng)新鏈、資金鏈、人才鏈“三鏈融合”方面，推動(dòng)企業(yè)、創(chuàng)新聯(lián)合體、國家級(jí)及省級(jí)實(shí)驗(yàn)室等創(chuàng)新主體開展技術(shù)攻關(guān)、創(chuàng)新研發(fā)等相關(guān)工作，并給予最高2億元的資助。

作為國家人工智能創(chuàng)新應(yīng)用先導(dǎo)區(qū)，南京今年5月發(fā)布人工智能行動(dòng)計(jì)劃、政策措施“1+1”文件，即：《南京市進(jìn)一步促進(jìn)人工智能創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2024-2026年）》；《南京市促進(jìn)人工智能創(chuàng)新發(fā)展若干政策措施》。南京提出到2026年力爭引培國內(nèi)外先進(jìn)水平的基礎(chǔ)大模型1個(gè)、打造行業(yè)大模型20個(gè)以上，每年打造30個(gè)標(biāo)桿應(yīng)用場景，實(shí)現(xiàn)人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模600億元。

從科研支持到生態(tài)構(gòu)筑，江蘇正以多點(diǎn)開花之勢，全力搶占“人工智能+”發(fā)展新高地。

新華日?qǐng)?bào)·交匯點(diǎn)記者 張宣 楊易臻 蔡姝雯

責(zé)編：李傳新

一審：李傳新

二審：楊丹

三審：楊又華

來源：新華報(bào)業(yè)網(wǎng)