全球发布《科学智能白皮书2025》：揭示AI与科学研究深度融合的未来趋势

2025年5月26日，全球科研界迎来了重磅消息，复旦大学、上海科学智能研究院与自然科研智讯联合发布的《科学智能白皮书2025》，为我们展现了人工智能（AI）与科学研究之间深度融合的未来趋势。这一白皮书的推出，如同在科研领域投下了一颗重磅炸弹，引发了国际学术界的广泛关注与探讨。

此次白皮书的发布，具有里程碑式的意义。它综合了2015年至2024年间的全球科学智能多源大数据，匡集了近60位来自各个领域的科学家的智慧，深入分析了AI与科学研究的相互关系及发展态势。白皮书涉及范围广泛，涵盖了7大科研领域、28个研究方向和近90个科学智能前沿问题，旨在通过前瞻性的视角，引领科学智能的范式变革，以应对日益复杂的全球性挑战。

科学智能，简称AI4S，指的是面向科学研究的人工智能技术与创新的综合体，体现了AI和科学研究以双向互动的方式相辅相成的关系。AI的崛起，使得科学研究的进展速度大幅加快，催生出许多重要的科学突破。例如，DeepMind的AlphaFold模型在蛋白质结构预测方面的成功应用，早已成为生命科学领域一项重大的里程碑，推动了新药研发和疫苗设计。

同样，谷歌的GraphCast模型和华为的“盘古”模型等AI气象模型，已显著提升了天气预报的准确性，帮助人们更好地应对气候变化带来的各种挑战。而在能源与材料科学领域，AI驱动的核聚变实验和自动化实验室技术也正在引领创新，为科学研究注入了新的活力。通过这些AI技术的应用，科学研究不仅变得更加高效，也为各个领域的发展开辟了新局面。

科学的基础理论和不断涌现的科学发现也在反哺AI技术的发展。特别是现代概率论和随机过程的扩散模型，不仅促进了AI模型的创新，还提升了其可解释性与泛化能力。这种双向促进的关系，为未来的科技研发奠定了坚实的基础。

白皮书对AI相关领域进行了系统的划分，将其明显区分为AI核心（如算法和机器学习）与科学智能六大方向，涵盖数学、生命科学、物质科学、地球与环境科学、工程科学以及人文社会科学。在这些领域，科学智能如同一股席卷一切的力量，正在重塑传统科学研究的范式。AI的引入使得科学家们能够更高效地探索未知，快速生成假设，并借助自动化和智能化的实验手段，提升科学发现的效率和准确性。

在探讨了7大科研领域、28个前沿方向及近90个科学智能关键问题和突破路径的过程中，科学家们提出了许多具有建设性的思路。为构建跨尺度、超学科的科学智能模型，提升AI模型的泛化性和可解释性，推动AI在科学发现中的应用，专家们倡导融合先验知识的跨尺度建模、利用生成式模型和合成数据来弥补数据不足，以及建立跨学科知识图谱和闭环强化学习系统。这些建议不仅为科学智能的发展指明了方向，还承担着推动科学做出更大贡献的使命。

白皮书在强调科学智能发展的同时，特别关注了AI的安全和伦理治理问题。科学家们一致认为，构建内生安全机制，并秉持“以人为本”的理念，极为重要。在AI技术的研发初期，安全性应考虑在内，以确保它符合人类的需求和价值观，从而推动科技进步的同时，维护社会的全面安全。

根据自然科研智讯提供的数据显示，自2015年至2024年间，全球人工智能及科学智能领域呈现出繁荣的景象。学术出版物的数量快速增长，尤其是科学智能在2020年之后发展更加迅猛，已成为整个人工智能研究井喷的关键因素。数据显示，过去十年间，全球人工智能领域的期刊论文数量几乎增长了三倍，从30.89万篇激增至95.45万篇，年均增长率高达14%。其中，科学智能的占比显著提升，且其年均增长率在2020年后更是增至19%。

发布的《科学智能白皮书2025》为我们描绘了AI与科学研究融合的美好未来，激励着全球科研工作者共同努力，以创新的精神应对日益复杂的科学挑战。面对未来，我们期待科学智能为可持续发展、人类福祉与全球合作再添助力。