人工智能的迅猛發(fā)展正以革命性力量重塑全球科技創(chuàng)新版圖,推動科學(xué)研究范式智能化變革。2025年4月,習(xí)近平總書記在中共中央政治局就加強人工智能發(fā)展和監(jiān)管進行第二十次集體學(xué)習(xí)時強調(diào):“人工智能領(lǐng)域要占領(lǐng)先機、贏得優(yōu)勢,必須在基礎(chǔ)理論、方法、工具等方面取得突破。以人工智能引領(lǐng)科研范式變革,加速各領(lǐng)域科技創(chuàng)新突破。”這為我國科學(xué)研究和科技創(chuàng)新指明了方向。由人工智能引領(lǐng)的科研范式變革,不僅拓展了人類認知的疆域,更標志著科學(xué)研究從經(jīng)驗試錯向智能引領(lǐng)的跨越,為破解重大科學(xué)難題、催生顛覆性創(chuàng)新開辟了全新路徑。
一、深刻認識人工智能對推動科研范式變革的戰(zhàn)略價值
當(dāng)前,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進,科學(xué)研究與技術(shù)創(chuàng)新呈現(xiàn)深度融合態(tài)勢,人工智能正成為重構(gòu)科研范式的核心驅(qū)動力。加快人工智能與科學(xué)研究的深度融合,推動科研范式變革,是搶占未來科技制高點的戰(zhàn)略性抉擇。
人工智能是重構(gòu)科研范式的革命性力量??蒲蟹妒绞浅R?guī)科學(xué)所賴以運作的理論基礎(chǔ)和實踐規(guī)范,科研范式的每一次躍遷,都標志著人類探索未知方式的革命性突破。當(dāng)前,人工智能驅(qū)動的科學(xué)研究正通過多模態(tài)數(shù)據(jù)融合與自主推理機制,將傳統(tǒng)科研的先假設(shè)后驗證的線性鏈條,轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)挖掘基礎(chǔ)之上的并行網(wǎng)絡(luò),標志著科學(xué)發(fā)現(xiàn)從人力經(jīng)驗依賴向智能算法驅(qū)動的范式躍遷。傳統(tǒng)科研受限于人類認知邊界與實驗條件,而人工智能則通過海量數(shù)據(jù)挖掘、復(fù)雜關(guān)系建模和自主推理能力,實現(xiàn)從假設(shè)生成到驗證的全流程優(yōu)化,將科研范式從線性探索轉(zhuǎn)向多維協(xié)同。在基礎(chǔ)研究中,人工智能通過分析海量文獻與實驗數(shù)據(jù),自主提出假設(shè)并設(shè)計驗證路徑,使科學(xué)發(fā)現(xiàn)從被動驗證轉(zhuǎn)向主動探索;在復(fù)雜系統(tǒng)研究中,人工智能融合多源多維數(shù)據(jù)構(gòu)建數(shù)字綜合體,實現(xiàn)物理世界與虛擬空間的實時交互與動態(tài)優(yōu)化。這種從人力密集型向智能密集型的質(zhì)變,正推動人類科學(xué)認知從解釋已知,邁向發(fā)現(xiàn)未知的新維度。
人工智能是塑造全球科技治理新秩序的主要力量。人工智能時代的全球治理已超越單純的技術(shù)競爭范疇,演變?yōu)橹厮車H權(quán)力格局和文明話語權(quán)的戰(zhàn)略博弈。中國通過技術(shù)突破、治理理念創(chuàng)新與國際合作實踐,正在為全球科技治理注入新動能,推動創(chuàng)新從西方主導(dǎo)向多元共治的秩序轉(zhuǎn)型。人工智能打破了過去的界限和門檻,深刻觸動了就業(yè)方式、生活方式、治理方式和思維方式,使得知識的獲取更加便利,可及度提高。人工智能技術(shù)對全球治理來說是一把雙刃劍,一方面,為全球治理實踐提供了堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)和先進的技術(shù)手段;另一方面,也導(dǎo)致很多全球性問題與挑戰(zhàn)的出現(xiàn)。面對人工智能等帶來的全新倫理挑戰(zhàn),各國政府和科技主體應(yīng)當(dāng)積極倡導(dǎo)和推動全球范圍內(nèi)的科技監(jiān)管合作。加強全球科技治理,最終目的是為了解決世界性難題。例如,消除貧困、人類健康、衛(wèi)生安全、氣候變化、海洋保護……每個目標的實現(xiàn),都需要人工智能提供新的方案。只有廣泛開展人工智能國際合作,強化高風(fēng)險科技合作項目的過程監(jiān)管,設(shè)立倫理審查制度,明確審查方式、審查標準、審查類型及責(zé)任追究機制,才能推動全球科技向善而行,早日形成具有廣泛共識的全球治理框架和標準規(guī)范。
發(fā)展人工智能驅(qū)動的科研范式是實現(xiàn)高水平科技自立自強的關(guān)鍵。人工智能驅(qū)動的科研范式變革,正在重塑全球科技創(chuàng)新格局。人工智能作為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動力量,是大國競爭的戰(zhàn)略制高點。誰能在人工智能領(lǐng)域搶占先機、贏得主動,誰就能在國際舞臺上掌握更多話語權(quán),為國家長治久安、人民幸福安康奠定堅實基礎(chǔ)。大力發(fā)展人工智能,是實現(xiàn)高水平科技自立自強、建設(shè)科技強國的重要舉措,是提升國家核心競爭力、在全球科技競爭中脫穎而出的戰(zhàn)略抉擇。我國人工智能與實體經(jīng)濟深度融合,正催生大量新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式。人工智能賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,讓“中國制造”邁向“中國智造”,使制造業(yè)在生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、創(chuàng)新能力等方面實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。人工智能促進新興產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,如智能機器人、無人駕駛、智能家居等,創(chuàng)造出大量新的經(jīng)濟增長點和就業(yè)崗位,為我國實現(xiàn)高水平科技自立自強、贏得發(fā)展主動權(quán),打下了堅實基礎(chǔ)。
二、我國人工智能引領(lǐng)科研范式變革取得歷史性成就
黨的十八大以來,在以習(xí)近平同志為核心的黨中央堅強領(lǐng)導(dǎo)下,我國牢牢把握人工智能發(fā)展的戰(zhàn)略機遇,以科技自立自強為引領(lǐng),推動人工智能與科學(xué)研究深度融合,實現(xiàn)科研范式從人力驅(qū)動向智能驅(qū)動的跨越式變革,科技創(chuàng)新能力邁入全球第一方陣。從基礎(chǔ)理論突破到廣泛開展人工智能國際合作,技術(shù)應(yīng)用落地,從單點技術(shù)攻關(guān)到系統(tǒng)生態(tài)構(gòu)建,人工智能正以前所未有的深度和廣度重塑我國科學(xué)研究的新范式。
堅持創(chuàng)新驅(qū)動,構(gòu)建智能科研新體系。黨中央高度重視人工智能發(fā)展,通過戰(zhàn)略布局、資源整合、機制改革和國際協(xié)同形成合力,以國家實驗室、科研院所、高水平研究型大學(xué)和科技領(lǐng)軍企業(yè)為核心,構(gòu)建差異化定位、協(xié)同聯(lián)動的創(chuàng)新體系。持續(xù)加強基礎(chǔ)研究,集中力量攻克高端芯片、基礎(chǔ)軟件等核心技術(shù),構(gòu)建自主可控、協(xié)同運行的人工智能基礎(chǔ)軟硬件系統(tǒng)。聚焦量子機器學(xué)習(xí)架構(gòu),突破傳統(tǒng)計算對高維量子態(tài)的模擬瓶頸,神經(jīng)符號融合推理系統(tǒng),彌合數(shù)據(jù)驅(qū)動與因果邏輯的裂隙等前沿方向,搶占AI for Science(人工智能驅(qū)動的科學(xué)研究)理論制高點。布局國產(chǎn)光子芯片+存算一體架構(gòu)的自主智能算力網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建“東數(shù)西算”與“西數(shù)東訓(xùn)”協(xié)同的全國一體化算力調(diào)度平臺,實現(xiàn)從“算力資源池化”到“智能任務(wù)智能分配”的躍遷。通過強化算法、算力、數(shù)據(jù)三大核心要素協(xié)同創(chuàng)新,我國在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測、量子模擬、材料基因組等前沿領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)智能科研工具鏈自主可控,推動科研效率從線性增長邁向指數(shù)躍遷。例如,我國自主研制的“風(fēng)烏”氣象大模型將臺風(fēng)路徑預(yù)測精度提升至50公里級,較傳統(tǒng)數(shù)值模式提升3倍;“天工”基因編輯大模型實現(xiàn)CRISPR(短回文重復(fù)序列)脫靶率降低90%,突破傳統(tǒng)科研方法在多尺度耦合、高維參數(shù)優(yōu)化中的技術(shù)天花板,為全球貢獻中國智能方案和中國標準。
堅持獨立自主,以科技自立自強筑牢智能變革戰(zhàn)略根基。面對全球人工智能領(lǐng)域技術(shù)斷供與生態(tài)割據(jù)的雙重圍堵,我國堅持自主創(chuàng)新筑基、開放合作拓域的辯證發(fā)展觀,攻克智能芯片、深度學(xué)習(xí)框架等“卡脖子”核心環(huán)節(jié),推動核心技術(shù)鏈從“跟跑”向“并跑”乃至局部“領(lǐng)跑”躍遷。依托“戰(zhàn)略科技力量集群化”優(yōu)勢,以國家實驗室為龍頭、技術(shù)創(chuàng)新中心為骨干、概念驗證中心為觸角,在類腦計算、神經(jīng)符號系統(tǒng)等領(lǐng)域前瞻性布局,搶占理論突破制高點。截至2025年4月,我國人工智能專利申請量突破157萬件,占全球總量的38.58%,穩(wěn)居世界第一。在產(chǎn)業(yè)布局方面,已培育400余家人工智能領(lǐng)域國家級專精特新“小巨人”企業(yè),產(chǎn)業(yè)規(guī)模占全球十分之一。我國已構(gòu)建起從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用落地的完整AI(人工智能)產(chǎn)業(yè)生態(tài)。自主研發(fā)的深度學(xué)習(xí)框架用戶規(guī)模突破千萬行業(yè)用戶,支撐起生物醫(yī)藥、能源材料等領(lǐng)域的系統(tǒng)性創(chuàng)新??萍甲粤⒆詮姷纳顚舆壿嫞谟跇?gòu)建“數(shù)據(jù)主權(quán)—模型自主—場景可控”的全鏈條自主科研新生態(tài),通過國家建立跨學(xué)科數(shù)據(jù)體系,實現(xiàn)算法自主迭代,在智能農(nóng)業(yè)、高端制造等產(chǎn)業(yè)發(fā)展中贏得規(guī)則制定權(quán)和價值分配權(quán),為全球智能科研范式變革貢獻中國方案。
堅持人工智能和科研深度融合,催生重大原創(chuàng)成果競相涌現(xiàn)。人工智能技術(shù)與科學(xué)研究深度融合、相互促進、協(xié)同發(fā)展。在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域,人工智能通過自動化定理證明框架破解黎曼猜想,利用生成式實驗設(shè)計算法優(yōu)化高能對撞機探測方案,將重大理論突破周期從數(shù)十年壓縮至數(shù)年;在工程技術(shù)領(lǐng)域,智能材料基因組平臺融合機器學(xué)習(xí)與高通量實驗,助力國產(chǎn)大飛機C929機身復(fù)合材料減重、深海探測器“奮斗者”號耐壓殼體強度提升;在交叉學(xué)科前沿,人工智能、量子、腦科學(xué)三角融合,催生全球首個“量子神經(jīng)符號計算框架”、“全腦尺度神經(jīng)信號解碼模型”,在量子通信安全驗證、腦機接口意識解碼等方向形成戰(zhàn)略制高點,為人類探索宇宙暗物質(zhì)分布、意識起源等終極命題開辟新模式;在基礎(chǔ)物理領(lǐng)域,人工智能從天文觀測噪聲中解析出早期宇宙引力波信號,驗證暴脹理論關(guān)鍵預(yù)言;在生命科學(xué)領(lǐng)域,人工智能從單細胞測序數(shù)據(jù)中重構(gòu)出胚胎發(fā)育時空圖譜,破解器官再生核心機制。我國正以智能科研范式變革為支點,為全球科技共同體貢獻東方智慧。
三、不斷創(chuàng)新人工智能引領(lǐng)科研范式變革實踐
近年來,我國不斷完善頂層設(shè)計、加強工作部署,推動我國人工智能綜合實力整體性、系統(tǒng)性躍升。面對新一代人工智能技術(shù)快速演進的新形勢,應(yīng)充分發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢,堅持自立自強,突出應(yīng)用導(dǎo)向,推動我國人工智能健康有序發(fā)展。
強化人工智能科研的前瞻性、戰(zhàn)略性、系統(tǒng)性布局。進行前瞻布局,搶占技術(shù)制高點。瞄準通用人工智能、類腦計算、神經(jīng)符號融合等前沿方向,設(shè)立重大專項,以突破量子機器學(xué)習(xí)、自主科研智能體等戰(zhàn)略技術(shù),構(gòu)建未來技術(shù)儲備池。實施戰(zhàn)略協(xié)同,聚焦產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。聚焦能源材料、生命健康、深空探測等國家戰(zhàn)略需求,構(gòu)建從需求牽引到智能生成、再到場景驗證閉環(huán)機制。推動系統(tǒng)集成,打造全鏈條創(chuàng)新體。構(gòu)建“基礎(chǔ)理論—核心算法—平臺工具—場景應(yīng)用”四級創(chuàng)新架構(gòu),推動教育鏈、人才鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈四鏈融合。實現(xiàn)“算法突破—開源平臺—工業(yè)軟件—智能工廠”的有效銜接,培育萬億級AI(人工智能)+新材料產(chǎn)業(yè)集群。
深化人工智能科研體制機制改革。打破科研數(shù)據(jù)“孤島效應(yīng)”,通過建立跨學(xué)科數(shù)據(jù)標準庫與安全沙箱,推動新能源、新材料研發(fā)從經(jīng)驗試錯轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)推演。同步完善數(shù)據(jù)確權(quán)與跨境流動規(guī)則,為國際大科學(xué)計劃提供可信數(shù)據(jù)基座。重構(gòu)評價范式,建立多維評價體系。激活創(chuàng)新基因鏈,針對類腦芯片架構(gòu)創(chuàng)新、神經(jīng)符號算法等突破性研究,設(shè)置風(fēng)險孵化期。推行“智能貢獻度”量化評估,將模型泛化能力、場景適配效率等納入科研人員晉升指標。完善開源開放生態(tài)機制。以規(guī)則制定掌控發(fā)展主動權(quán),打破歐美在深度學(xué)習(xí)框架領(lǐng)域的長期壟斷。同時,推動構(gòu)建全新的全球化合作模式,各國科研團隊共同開展技術(shù)研發(fā),認可彼此的技術(shù)標準,共享科研成果,以此實現(xiàn)優(yōu)勢互補、協(xié)同創(chuàng)新。
培育復(fù)合型人工智能科研人才梯隊。實施學(xué)科深融計劃,在“雙一流”高校設(shè)立智能科學(xué)交叉學(xué)院,以跨學(xué)科導(dǎo)師組打破單一導(dǎo)師制的教學(xué)邊界,形成理論、技術(shù)、場景三位一體的培養(yǎng)閉環(huán)。推行領(lǐng)軍人才托舉工程,在數(shù)學(xué)、物理等核心領(lǐng)域設(shè)立“人工智能首席科學(xué)家”特設(shè)崗位,支持45歲以下青年學(xué)者牽頭實施類腦智能、光子計算等大科學(xué)計劃。開展全球智力匯聚行動,在人工智能等前沿方向設(shè)立科研特區(qū),以包容審慎的治理框架賦予團隊創(chuàng)新試錯權(quán),通過“以才引才”形成鏈式反應(yīng),構(gòu)建全球人工智能頂尖人才為我所用的柔性網(wǎng)絡(luò)。
拓展人工智能科研國際合作新格局。主導(dǎo)國際大科學(xué)計劃,搶占規(guī)則制定權(quán)。推動建立算法開源、數(shù)據(jù)共享、成果普惠的全球治理框架,使中國標準成為全球智能科研的基礎(chǔ)標準。構(gòu)建跨境協(xié)同網(wǎng)絡(luò),以制度創(chuàng)新打通要素流動堵點,打造全球智能科研要素的“自由貿(mào)易港”。創(chuàng)新民間交流模式,以市場活力拓展縱深合作。構(gòu)建起政府間戰(zhàn)略對接、企業(yè)界技術(shù)共研、學(xué)術(shù)界思想碰撞的多層次合作體系。
塑造包容審慎的人工智能科研創(chuàng)新生態(tài)。完善倫理治理框架,以法治剛性筑牢安全底線。發(fā)布“人工智能科研倫理規(guī)范”,建立“紅黃藍”三級風(fēng)險預(yù)警機制實現(xiàn)由“事后追責(zé)”到“事前防控”的轉(zhuǎn)變。強化知識產(chǎn)權(quán)保護,以機制創(chuàng)新激活創(chuàng)新動能。通過技術(shù)交叉授權(quán)降低創(chuàng)新成本,使知識產(chǎn)權(quán)發(fā)揮創(chuàng)新杠桿的作用。弘揚科學(xué)家精神,表彰在人工智能輔助科學(xué)發(fā)現(xiàn)、跨物種智能融合等領(lǐng)域的突破性貢獻,講好中國科學(xué)家在人工智能領(lǐng)域攻堅克難的家國情懷與人文擔(dān)當(dāng)。在科研評價體系中增設(shè)顛覆性創(chuàng)新指數(shù),對高風(fēng)險、長周期、非共識研究給予制度性傾斜,形成“敢為人先、容錯糾偏、向善而行”的科研文化生態(tài)。
(作者:貴州師范大學(xué)特聘教授,陜西科技大學(xué)教授)
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