北京科学智能研究院：2023版科学智能(AI4S)全球发展观察与展望报告（285页）.pdf

1、 科学智能(AI4S)全球发展观察与展望 2023 版 AI for Science Global Outlook 2023 Edition 3 AI4S global outlook 2023 Edition 前言：AI for Science 已进入加速涌现期 2022 年底，ChatGPT 横空出世，并以超过 iPhone,微信,抖音等科技产品的速度在短短数周的时间内达到 1 亿用户。在随后的 2023 年，GPT 和其他生成式 AI 技术品类占据了科技讨论的绝对中心。从国内到国外，从几个人的初创企业到十万人的科技巨头，AI 的赛道上摩肩接踵。2022 年的秋天，我们发布的第一版AI f

2、or Science 全球发展观察与展望（简称展望），获得了来自各界的认可和支持。在 AI 大发展的 2023 年，各界也在敦促我们对过去一年的发展进行追踪并阐述其如何影响 AI for Science 的发展路径。响应读者的热情，我们决定对展望进行重构，新增一倍的新内容，并对已有内容进行大幅更新，以反映相关技术、产品、产业、政策的演化，并以全新的框架重新梳理 AI for Science 的要素、沿革、展望，并详尽描述其在各行各业的实践。10 年前的耶鲁大学礼堂上，Peter Thiel 说到：“We wanted flying cars,instead we got 140 charact

3、ers.”10 年后的今天，这句话依然成立。千禧年以来，海量的科学人才涌入互联网科技行业，带来生产和协作方式的变革，创造了巨量的财富。而随着互联网热潮渐渐褪去，人们重新把目光聚焦回科学本身，以及它们所映射的实体经济领域上。科学技术是第一生产力。科技革命的历史波澜壮阔。过去三百年间，科学行进经历过数次系统性危机，正是这些危机的解决才带来了科学的突破，新科学经由新工具的应用和普及，进而带来生产力的大幅提升。时至今日，随着数字化时代的到来，科技创新转化为直接生产力的速度越来越快。面对纷繁复杂的现实世界，虽然数据越来越丰富，但是寻求简单、漂亮的洞见却变得越来越难；各行业的技术专家也深受困扰：控制和设计

4、的自由度越来越多，“炒菜式”的试错和喊口号式的攻坚也越来越难以解决实际问题 此时，AI 来了。从艾伦图灵的系统思考开始，伴随着算法、算力、数据的融合发展，AI 在计算机视觉、自然语言处理，自动驾驶等领域大放异彩。但AI 若想从一套“数据处理”工具，走向更加通用的“智慧”，则无法绕开“科学”这一人类智慧结晶中最精华的一部分。于是，一群人先行者开始探索用 AI 学习科学原理，解决科学问题的路径。他们发现，当下AI 取得成就的本质原因是在算力和数据基础之上算法对高维函数处理能力的大幅提升，这一能力是应对当下系统性危机的关键；他们发现，AI 是驱散Science 各领域的乌云的法宝，AI for Sc

5、ience（AI4S）会是 AI 的下一个主战场，它将极大地拓展Science 和 AI 的边界；他们发现，AI4S 将赋能技术和工业的方方面面，帮助我们加快走完科学研究和技术创新之间的最后一公里，也将帮助科学家从纷乱的自然和社会特征之中抽丝剥茧，发现事物背后作用着的关键规律。AI4S 的未来正在走向流行。AI 求解薛定谔方程、AI求解控制论方程、AI 加速分子模拟、AI 预测蛋白结构、AI 赋能药物和材料设计 在 2022 年版展望发表不到一年的时间中，AI for Science 的发展依然超出了我们的预期：在国内，2023 年科技部会同自然科学基金委启动“人工智能驱动的科学研究”（AI

6、for Science）专项部署工作，布局“人工智能驱动的科学研究”前沿科技研发体系。科技创新 2030“新一代人工智能”重大4 AI4S global outlook 2023 Edition 项目也将 AI for Science 作为人工智能的重要发展方向进行安排。在指南中，部署了“重大科学问题研究的 AI 范式”任务，面向地球科学、空间科学、化学和材料科学、生物医药科学等领域重大科学问题开展创新研究。同时，面向国际竞争激烈的蛋白质结构预测领域，支持国内优势团队开展科研攻关。在平台支撑方面，科技部正在加快推动公共算力开放创新平台建设，将为 AI for Science 发展打造智能算力基