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外滩大会|中国科学院院士张人禾:AI改变了基础科学研究范式,单打独斗已不适合大科学时代的科技创新

2023-09-07   文汇网   阅读量:151

    今年9月1日,复旦20年来首次举办户外开学典礼,1.6万余名新生参与。决定在户外举行开学典礼的依据是什么?张人禾揭秘:因为伏羲说,9月1日不下雨。最后这个气象大模型的判断与实际实际结果完全一致。

    借由这个案例,张人禾提出自己的观点:AI方案不但改变了我们的生活,同时也为科学研究带来了更多可能。他表示,人工智能在科学研究中的地位,要从科研范式变革的角度陆来理解,传统科研范式已经历了4个阶段的演化,从通过实验描述自然现象的经验范式,到通过模型或归纳进行研究的理论范式,到应用计算机仿真模拟解决学科问题的计算范式,发展到通过大数据分析研究事物内在关系的数据范式,而当下,科学智能通过多模态大模型等人工智能新技术,再次改变了基础科学研究的范式。

    “在基础研究领域中,许多模型都遵循数学与物理定律,科学智能可以帮助我们去解析探索这些规律,为复杂场景提供研究新线索、科学新假设,从而发现新物质、合成新材料,构建新机理。”他举例解释,比如AI在量子力学中,可用于学习神经波函数,进行量子多体问题的求解;在材料科学中AI可以用于预测晶体材料的性质,并设计新颖的晶体结构,“人工智能可以在假设形成、实验设计、数据收集和分析等过程的每个阶段增强和加速研究,从而重塑科学发现。”

    张人禾认为,科学智能的发展正在从部分机构的探索变成产学研各界的共识,从点状突破转变为系统布局,已成为人工智能的重点发展方向,国内科学智能也在迅速发展,相继涌现出大量的科学领域大模型,但仍处于起步阶段。他认为,面对AI时代的来临,单打独斗已不适合大科学时代的科技创新,要进行有组织科研,最大的优势在于布局建设大平台,推动跨学科交叉研究,激发创新突破,加速科技创新与产业变革的深度融合,推动产业转型升级。

  作者:徐晶卉

    编辑:周渊

    责任编辑:戎兵

张人禾
中国科学院院士