上海建開源平臺推動人工智能最新“第五范式”

最新的第五范式來了。日前，為了貫徹落實國家《新一代人工智能發展規劃》，科技部會同國家自然科學基金委啟動“人工智能驅動的科學研究（AIforScience）”專項部署。AIforScience也被簡稱為“AI4S”，作為人工智能加速科學發現的新方法，是區別于以往傳統科研的第五范式。

　　近日，在張江科學會堂開幕的2023浦江創新論壇“AIforScience專題論壇”上，“AIforScience科學數據開源開放平臺”宣告啟動，平臺由上海市依托上海交通大學和上海白玉蘭開源開放研究院布局建設，推動人工智能技術成為解決基礎學科重大科學問題的新范式。由此，上海推進智能化科學設施建設也被提上議事日程。

　　人類從事科學研究的范式一直在“迭代”。幾千年前是經驗范式，幾百年前是理論范式，幾十年前是計算范式，十幾年前是數據范式，而今是AI范式。也就是說，通過AI深度學習，實驗觀察可變成無人實驗，理論推導可變成假設生成，仿真模擬可變成現象生成，數據驅動可變成數據增強。

　　從生物領域的蛋白質折疊，到物質領域的核聚變智能控制，再到藥物領域的抗新冠藥物設計，微軟劍橋研究院院長等認為AIforScience（AI4S）第五范式能夠提高科學研究的速度和準確性，探索更廣闊的可能性空間，包括問題空間和解空間。特別是生成式AI，作為假設空間的探索者、自然現象的模擬器，也是傳統科研范式的有益補充。

　　中國科學院院士、中國計算機學會理事長梅宏表示，在第五范式下，新材料發現、流體模擬、聚變反應堆設計、藥物分子與目標蛋白結合等，均可憑借AI實現計算及數據密集型等任務的全過程加速。比如常規的實驗觀察，嚴重依賴操作人員的體力與經驗，而基于AI算法的無人實驗支持大規模的穩定實驗觀測。

　　作為第五范式的新型基礎設施，智能化科學設施正在推進中。在傳統科學設施中，人類專家及經驗占主導地位，“問題—實驗—數據”無法形成高效閉環；而基于科學數據和算力支撐，面向第五范式打造人在環路的智能化科學設施，可形成“AI科研助手+AI操作機器人+智能實驗環境+可信多方協作”的高效迭代。

　　記者了解到，智能化科學設施的創新功能之一，即高通量自主無人實驗設計與優化，包括可控化學合成、蛋白質精準修飾、材料基因組等新機理新方法的自主驗證及篩選等。作為一項關鍵技術，其化學和生物的高通量自主無人實驗平臺，可執行危險環境標準化無人化實驗。先是科學猜想，以跨模態科學大模型，提出新的化學結構或新的生物機制；之后方案自動優化，優化成分及序列組合，提供可定制選項，確定最終反應或干預路徑；再整合科學模型和自主實驗硬件平臺，實現實驗操作全流程的任務自主規劃；最終由自主實驗平臺執行可遠程監控的高通量無人實驗，并提供人機協同接口。

　　人工智能的快速發展離不開代碼開源和數據開放，高質量的開放數據促進了深度學習算法突飛猛進，各類算法與系統框架的源代碼開放也極大提升了算法開發效率。在上海市科委和上海交通大學共同主辦的浦江創新論壇專題論壇上，“張江·交大人工智能研究平臺”同時啟動。當人工智能進入新的大數據、大算力、大模型時代，在世界級大科學設施集群上，張江集團聯合上海交大，面向智能化科學大設施、生成式人工智能等最新研究方向，賦能張江科學城大設施建設，共同推動AI賦能基礎研究。

　　轉自：解放網

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