AI模型体系革新科研范式,从单打独斗走向协同创新
4月28日,中国科学院发布了名为“磐石100”的AI模型体系。该体系旨在将人工智能(AI)在科学研究中的应用,从以往分散、独立的探索模式,转变为更加协作、高效的平台化创新模式,为各个学科的前沿研究提供强大的智能支持。
“磐石100”模型体系的核心是“磐石·科学基础大模型”,并以此为基础,构建了由八大学科领域大模型组成的骨干网络,以及上百个应用模型和智能体构成的枝叶网络,从而形成了一个覆盖广泛、联动高效的数字化、智能化科研创新平台。
“核心大脑”构建智能基石
作为整个体系的“中枢神经”,全新升级的“磐石·科学基础大模型1.5pro版”是本次发布的一大亮点。“该模型基于650万条高质量的科学推理数据进行训练,并集成了‘波基座’‘谱基座’‘场基座’这三大科学模态模型,能够深入理解各类科学数据。”中国科学院自动化研究所的研究员曾大军解释道。
在处理“波”类数据方面,该模型能够从电磁波、地震波乃至引力波等复杂时间序列信号中挖掘潜在规律,从而推动天文学观测从事后分析向实时预警的转变。对于X射线衍射谱、拉曼光谱等“谱”类信号,模型能够精确反演出物质的组成和结构,已在化学材料和生物医药等领域取得了显著成效。而在处理速度场、压力场等“场”类数据时,模型将工业流体仿真的速度提升至“分钟级”的快速响应水平,开创了边设计、边仿真的高通量研发新模式。
这个智能基石不仅能够“读懂”科学数据,更能直接赋能科研的整个流程。其内置的“文献罗盘”可以将深度研究和文献调研的时间缩短一半以上,并使论文和报告的撰写效率提高5到10倍;“创新评价”系统能够敏锐地捕捉前沿研究动态,帮助科研人员高效地识别创新方向;而“智能体工厂”则汇集了超过2000个科研工具,初步实现了智能工具链的自主闭环运行。
“在许多科研场景下,用户只需输入一个指令,就能自动完成从数据获取到研究报告生成的全过程;在科学知识问答和智能体长程推理能力评测中,磐石·科学基础大模型均达到了顶级模型的水准。”曾大军补充说。
“智能尖兵”攻克学科难关
“磐石”体系不仅拥有坚实的底层基础,还部署了8支专注于特定领域的“智能尖兵”,以加速学科边界的拓展。
在数学领域,“磐石·大衍智证”大模型攻克了定理证明和方程求解的难题,为大规模复杂流体计算仿真等挑战性任务提供了支持;在微观物理世界,“磐石·赛博士”大模型极大地提高了粒子物理分析的效率,并在北京谱仪实验等大型科学装置中改变了探索方式;在材料研发领域,“磐石·祝融”大模型实现了新材料的“按需设计、精准制备”,重塑了研发模式;在天文学领域,“磐石·金乌”大模型能够自动智能预测太阳耀斑,推动了空间天气研究范式的革新。
针对全球气候变化问题,“磐石·禹衡”作为全球首个全景式碳排放核算系统,已初步构建了国家层面的高精度碳排放全息图谱;在近太空区域,“磐石·临空”成为国内外首个具备深度认知和复杂推理能力的领域大模型,全面支持飞行控制和工程实践;在广阔的地理空间,“磐石·坤元”地理智能模型协助科研人员揭示高原和土壤格局,并制定了中国首个地貌分类编码国家标准;在生命科学前沿,“磐石·数字细胞”大模型展现出惊人的潜力,它在30天内发现了3个此前未知的药物靶点,并且这些发现均通过湿实验(指通过实验室实际操作进行的验证性实验)得到了证实,为个性化精准医疗带来了新的希望。
“磐石·科学基础大模型侧重于解决共性的科研需求,促进跨学科的突破;而各学科领域大模型则专注于解决本领域的根本性问题。两者协同配合,共同构成了支撑各类科研攻坚的数字化、智能化能力。”曾大军表示,“目前,‘磐石100’模型体系已在中国科学院的50多家单位得到推广应用,覆盖了上百个科研场景,在高铁流场重建、光谱识别、材料发现等典型应用中展现出了巨大的潜力。”(记者 陆成宽)