科研智能平台亟需统一标准,打破数据壁垒
我国科研智能平台建设正迎来高速发展期。从“十五五”规划提出建设科研智能平台及高质量科学数据集,到高校院所投入巨资打造此类平台,再到人工智能在数学、化学、制药等领域的累累硕果,“AI+科研”已不再是虚无缥缈的概念,而是切实辅助科学家提升工作效能的得力帮手。
然而,与此同时,科研智能平台面临数据标准不一、生产方式各异、模型壁垒森严等问题,严重制约了跨学科知识的融合与规模化创新。在近期召开的香山科学会议第801次学术讨论会上,与会专家呼吁,应加快构建科研智能平台的通用标准,打造科研智能新生态。
标准建设是科研智能平台发展的核心,但专家直言,我国科研智能平台标准建设速度远落后于实际需求。
中国科学院院士、同济大学校长杨金龙指出,我国已组建智能科学家生态联盟,目前已有超40家联盟单位建设平台、超50家单位正在筹建。在此过程中,平台各自为政、架构割裂、数据不通、接口不兼容等问题凸显。“当前智能科研面临的最大风险并非平台不足,而是平台数量增多但互操作性越来越差。”杨金龙称,这将引发严重后果。
一是数据难以对齐。不同平台的数据结构、元数据描述、命名规则及质量控制标准不一致,致使数据难以跨平台流转与汇聚。
二是模型难以复用。由于缺乏统一的模型定义、校准、验证和部署框架,科研模型往往局限于局部项目内部,难以沉淀为国家级智能科研资产。
三是设备难以协同。因不同厂商、工作站及自动化系统接口封闭,难以形成统一调度网络。
四是平台难以扩展。因缺乏统一安全规则、服务标准及能力评估机制,平台间既难以连接,也难以构建可信的开放生态。
“更深层次的问题是,若碎片化状态持续,即便我国拥有众多平台和示范场景,也可能陷入‘数量繁荣、体系脆弱’的困境。局部看似先进的智能实验室,最终可能固化为孤立无援的‘数字烟囱’,而非形成互联互通、资源共享的国家科研基础设施网络。”杨金龙表示。
需建立统一“行为准则”
为科研智能平台制定标准,好比让说不同“方言”的平台学会说“普通话”,并建立统一的“行为准则”。这使科学家能够直接使用不同平台的数据、模型,而无需耗费大量时间进行数据清洗、模型适配。
中国标准化研究院党委书记、院长王昆认为,有了统一标准,AI才能真正成为科研引擎,推动创新“飞驰”。“标准为新兴技术指引方向,有助于避免‘多头投入、重复造轮子’的资源浪费,同时凝聚产业共识,在技术路线未收敛时形成合力,推动协同攻关。”王昆称。
标准是保障智能科研安全的“防护网”。在物理安全上,相关操作规范可防止机器人在无人值守时误操作,为产业化科研筑牢防线;在数据安全上,界定科学数据分级分类、访问权限和流转规则,可防止核心数据在自动化交互中被窃取或滥用;在伦理安全上,为模型“黑箱”操作划定伦理红线,确保智能化在可控范围内释放价值。
标准是连通智能科研孤岛的“立交桥”。它能实现不同来源、不同模态的实验室数据在统一平台汇聚、共享、复用、互认,打破数据孤岛。通过制定自主实验系统接口规范、通信协议、互操作要求,可实现“即插即用、自由组合”的设备协同;通过构建跨实验室、跨机构互联标准,能让国内平台与海外伙伴在统一规则下协同研究,形成“物理分散、逻辑统一”的智能科研网络。
标准也是驱动智能科研产业规模化发展的“发动机”。王昆认为,统一标准能降低硬件设备成本及从需求对接到落地的周期成本,为用户提供可信采购依据,推动智能科研从“实验室盆景”迈向“产业风景”。
标准更是掌握全球价值链话语权的“金钥匙”。“标准不仅是技术文件,更是产业生态的‘操作系统’。主导关键领域国际标准,可吸引全球开发者在我们的体系创新,使我国从‘参与者’跃升为‘定义者’。”王昆说。
“标准并非末端附属工作,而是智能科研规模化、网络化、生态化演进的基础制度。标准化是对创新的约束,更是对创新能力的放大,是将局部探索转化为系统能力、将实验室成果转化为国家竞争力的关键机制。”杨金龙说。
在杨金龙看来,当前最紧迫的任务不是继续建设新的孤立平台,而是尽快建立国家级科研智能平台标准体系。“要强化国家标准顶层设计,加快基础、数据、安全、服务等国家标准的制修订,尽快形成主干体系。同时,推动标准在示范工程与真实场景落地。”杨金龙说。
王昆指出,面对“AI模型数月迭代、机器人硬件半年升级”的快节奏,耗时18—24个月的“立项—起草—征求意见—审查发布”传统标准制定模式已不再适配。对此,应在技术未完全成熟、产业生态未定型时,提前发布前瞻性、引导性的预标准。“预标准不仅是技术文件,更是产业共识凝聚过程,可引导新兴产业方向,降低试错成本,为原始创新提供‘早期认可’和‘共识凝聚’通道,形成‘创新—规范—更大范围创新’的正向循环。”王昆说。
此外,科研标准化高度依赖原始创新,需国家战略科技力量与技术领军企业全面参与。为此,王昆建议组建全国科研智能平台标准化工作组,汇聚国家实验室、顶尖高校及领军企业等核心力量,主导国家标准制修订。
人才队伍建设同样关键。王昆表示,智能科研是新兴领域,技术路线未定,科学范式重塑,标准化不仅是产业界的事,更与前沿基础研究息息相关,最懂前沿的人才最有资格定义规则。为加强智能科研标准复合领军人才建设,王昆建议建立“标准+学术”双轨评价机制,将国际标准贡献纳入学术影响力评价;同时为顶尖科学家提供“低门槛、高回报”参与渠道,鼓励其积极参与标准制定。
标准的制定与落地离不开良好生态。“应以更加开放、建设性的姿态参与全球治理,构建开放、包容、敏捷的国际智能科研标准化联盟,探索国际合作新范式,共建包容普惠的智能科研规则生态,促进全球科学发现、加速科研范式变革。”王昆说。
“科学发展的重大跃迁,从来不是单一技术的胜利,而是制度、设施、知识与组织方式共同演化的结果。我们不能只做平台建设的跟随者,更应成为规则体系的制定者、生态格局的塑造者和未来科学纪元的开拓者。”杨金龙说,“唯有以标准筑基,方能协同共生;唯有协同共生,方能赢得下一个科学纪元。”(记者 裴宸纬)