适应人工智能驱动科研新范式
当前,随着新科技革命和产业变革深入发展,人工智能技术不断突破并向科研领域广泛渗透,为科研工作注入了新元素、新动能,对科研效率提升和范式变革形成显著催化作用,现代科研活动由此更加高效、精准,“人工智能驱动的科学研究”已成为全球人工智能新前沿,必将为未来科技发展开启全新局面。
近年来,我国人工智能技术快速发展,科研数据和算力资源日益丰富,顺应新时代新趋势,利用新技术新优势,推动人工智能赋能科学研究恰逢其时、大有可为。
应用场景是新范式的孕育土壤和实训基地,人工智能技术与科学研究互动互促需要在诸多应用场景中反复实践、不断完善,随着应用范围不断拓展延伸,科研能力持续实现智慧升级。为此,以需求为牵引谋划人工智能技术应用场景,基于促进科学研究更加紧密拥抱人工智能技术,拓展人工智能技术在数学、化学、地学、材料、生物和空间科学等重大科学领域的应用。充分发挥人工智能技术在文献数据获取、实验预测、结果分析等方面的作用,围绕具有典型代表意义和辐射带动性的基础科学、应用科学领域,创造更多实战式应用场景,融合人工智能模型算法和领域数据知识,不断探索重大科学问题研究突破的新路径、新范式,持续积累可复制可推广的经验做法。
人工智能技术在科研活动应用中涉及多专业、多环节,离不开不同类型、不同链条主体机构的合理分工和有效协作。为此,要鼓励企业运用人工智能开展关键技术研发、新产品培育等科研活动,支持高校、科研院所、新型研发机构探索人工智能技术用于重大科学研究和技术开发的先进模式,培育壮大一批跨界技术转化和企业孵化机构、科研中介服务机构,探索多元主体合作协作新机制。面向重大科学问题的人工智能模型和算法创新,发展一批针对典型科研领域的“人工智能驱动的科学研究”专用平台,推动国家新一代人工智能公共算力开放创新平台建设,支持高性能计算中心与智算中心异构融合发展,鼓励各类科研主体按照分类分级原则开放科学数据。支持成立“人工智能驱动的科学研究”创新联合体,搭建国际学术交流平台。
适应性人才是新范式突破和推广的根本源泉。提高人工智能技术在科学研究领域的应用水平,既需要人工智能和相应学科的专业人才,也离不开跨领域复合型人才为跨界沟通协作提供高效支撑,这需要多渠道构筑相关人力资源引育平台和机制。为此,要多渠道培养和汇聚跨越人工智能和专业领域的复合型人才。支持更多数学、物理等科学领域的科学家、研究人员投身相关研究,鼓励普通高校、职业院校在人工智能学科专业教学中设置科技创新类专业课程,提升人工智能专业学生科研专业素养。鼓励开展相关人才培训,通过开设研修班、开展实践交流、组织专题培训等多种形式,培养一批人工智能与专业科研能力兼顾的复合型人才。鼓励地方政府、央企、行业领军企业通过“揭榜挂帅”、联合创新等方式支持相关优秀人才和科研团队开展智慧赋能科研工作。(作者:张璐璐来源:经济日报)
人工智能在基础科研中的应用,却更加激动人心
实际上,材料、化学、物理等基础科学领域的研究过程中充满了“大数据”,从设计、实验、测试到证明等环节,科学家们都离不开数据的搜集、选择和分析。由于物理、化学或力学规律的存在,这些领域的数据往往都是结构化的、高质量的以及可标注的。人工智能技术(机器学习算法)擅长在海量数据中寻找“隐藏”的因果关系,能够快速处理科研中的结构化数据,因此得到了科研工作者的广泛关注。人工智能在材料、化学、物理等领域的研究上展现出巨大优势,正在引领基础科研的“后现代化”。以物理领域为例,人工智能的应用给粒子物理、空间物理等研究带来了前所未有的机遇。为寻找希格斯玻色子(上帝粒子),进一步理解物质的微观组成,欧洲核子研究中心(CERN)主导开发了大型强子对撞机(LHC)。LHC是目前世界上最大的粒子加速器,它每秒可产生一百万吉字节(GB)的数据,一小时内积累的数据竟然与Facebook一年的数据量相当。有一些研究人员就想到,利用专用的硬件和软件,通过机器学习技术来实时决定哪些数据需要保存,哪些数据可以丢弃。事实证明,机器学习算法可以至少做出其中70%的决定,能够大大减少人类科学家的工作量。尽管人工智能商业化发展更容易受关注,但人工智能在基础科研中的应用,却更加激动人心。因为社会生产力的变革,归根结底在于基础科研的进一步突破。我们或许再也回不到有着牛顿、麦克斯韦和爱因斯坦等科学“巨人”的时代。在那个时代,“巨人”们可以凭借着超越时代的智慧,在纸张上书写出简洁优美的定理,或者设计出轰动世界的实验。像这样做出伟大工作的机会或许不多了,在这个时代,更多需要的是通过大量实验数据来获取真理的工作。大到宇宙起源的探索,小到蛋白质分子的折叠,都离不开一批又一批科学家们前赴后继、执着探索。人工智能技术的应用,或许能帮助蓝色星球的科学家们摆脱无穷无尽实验的痛苦,加速重大科学理论的发现,将人类文明提升到新的层次。