近期，科技部會(huì)同自然科學(xué)基金委啟動(dòng)“人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究”（AIforScience）專項(xiàng)部署工作，布局“人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究”前沿科技研發(fā)體系。
“人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究”專項(xiàng)部署工作的背景是什么？相關(guān)重點(diǎn)有哪些？具體將如何推動(dòng)我國(guó)在人工智能領(lǐng)域的理論研究與應(yīng)用？新華社記者采訪了中國(guó)科學(xué)院院士、北京大學(xué)國(guó)際機(jī)器學(xué)習(xí)研究中心主任鄂維南，科技創(chuàng)新2030-“新一代人工智能”重大項(xiàng)目實(shí)施專家組組長(zhǎng)、中科院自動(dòng)化研究所所長(zhǎng)徐波，科技創(chuàng)新2030-“新一代人工智能”重大項(xiàng)目實(shí)施專家組成員、北京科學(xué)智能研究院副院長(zhǎng)張林峰，對(duì)“人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究”專項(xiàng)部署工作進(jìn)行詳細(xì)解讀。
人工智能已成為科學(xué)研究新范式
問(wèn)：推動(dòng)“人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究”專項(xiàng)部署工作的背景和意義是什么？
徐波：隨著新一代人工智能技術(shù)的蓬勃發(fā)展，科學(xué)研究范式正在發(fā)生新變革，推動(dòng)基礎(chǔ)科學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)和突破。人工智能已成為繼實(shí)驗(yàn)、理論、計(jì)算之后的科學(xué)研究新范式。
目前，人工智能技術(shù)已在很多科學(xué)研究領(lǐng)域展現(xiàn)出超越傳統(tǒng)數(shù)學(xué)或物理學(xué)方法的強(qiáng)大能力，但在“人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究”體系化布局、重大系統(tǒng)設(shè)計(jì)、跨學(xué)科交叉融合、創(chuàng)新生態(tài)構(gòu)建等方面仍有提升空間。
近年來(lái)，我國(guó)人工智能技術(shù)發(fā)展快速、科研數(shù)據(jù)和算力資源日益豐富、科學(xué)研究領(lǐng)域應(yīng)用場(chǎng)景不斷拓展，為加快推動(dòng)“人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究”發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
為了搶抓人工智能驅(qū)動(dòng)科學(xué)研究的新機(jī)遇，科技部會(huì)同自然科學(xué)基金委啟動(dòng)“人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究”專項(xiàng)部署工作，將進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)其創(chuàng)新工作的統(tǒng)籌指導(dǎo)、系統(tǒng)布局，充分發(fā)揮我國(guó)在人工智能方面優(yōu)勢(shì)，加速科學(xué)研究范式變革和能力提升，推動(dòng)人工智能走向高質(zhì)量應(yīng)用新階段。
鄂維南：我們正在迎來(lái)新一輪的科技革命，有很重要的一點(diǎn)是科學(xué)研究從“作坊”模式轉(zhuǎn)變到“平臺(tái)科研”模式。
在科研活動(dòng)中，如材料研究、生物制藥研究等，存在很多共性，理論上用的物理模型和基本原理，是有限的、有共性的，研究中用的實(shí)驗(yàn)手段亦如是。人工智能技術(shù)發(fā)展至今，能讓我們將這些共性的工具串聯(lián)起來(lái)，從整體角度看待科研，大幅提高科研效率。“人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究”有可能推動(dòng)我們?cè)谙乱惠喛萍几锩凶咴谇把亍?/div>
(責(zé)任編輯：張?jiān)莆?
學(xué)科與知識(shí)體系大重構(gòu)的“人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究”
問(wèn)：“人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究”的特點(diǎn)是什么？我國(guó)在相關(guān)方面研究水平如何？
張林峰：“人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究”最大的一個(gè)特點(diǎn)是，它以一種前所未有的方式，將不同學(xué)科、不同背景的人們聯(lián)系在一起。
“人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究”既需要計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)科學(xué)、材料、化學(xué)、生物等學(xué)科的交叉融合，同時(shí)也需要數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)學(xué)科進(jìn)行更加深入的理論構(gòu)建和算法設(shè)計(jì)，是一個(gè)學(xué)科與知識(shí)體系大重構(gòu)的過(guò)程。
鄂維南：“人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究”是以“機(jī)器學(xué)習(xí)為代表的人工智能技術(shù)”與“科學(xué)研究”深度融合的產(chǎn)物。
借助機(jī)器學(xué)習(xí)在高維問(wèn)題的表示能力，人類可以更加真實(shí)細(xì)致刻畫復(fù)雜系統(tǒng)的機(jī)理，同時(shí)可以把基本原理以更加高效、實(shí)用的方式應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題中，可幫助將復(fù)雜的基礎(chǔ)研究成果構(gòu)建為更有邏輯的知識(shí)決策體系或更實(shí)用的工具，提升科研、原始創(chuàng)新效率。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)多所高校、科研機(jī)構(gòu)都在科學(xué)智能領(lǐng)域積極布局，國(guó)內(nèi)企業(yè)也在投入巨大力量來(lái)推動(dòng)科學(xué)智能發(fā)展和產(chǎn)業(yè)落地。我們率先意識(shí)到人工智能方法對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)研究可能產(chǎn)生的影響，全面布局人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究和培養(yǎng)科研團(tuán)隊(duì)，將人工智能方法、高性能計(jì)算與物理模型相結(jié)合，并已走在了國(guó)際前沿。
緊扣基礎(chǔ)學(xué)科關(guān)鍵問(wèn)題緊抓重點(diǎn)領(lǐng)域科研需求
問(wèn)：本次專項(xiàng)部署工作結(jié)合的學(xué)科與圍繞的領(lǐng)域有哪些考慮？
徐波：數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、天文、地球科學(xué)、生命科學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科為科技發(fā)展提供了重要理論基礎(chǔ)，緊密結(jié)合這些基礎(chǔ)學(xué)科關(guān)鍵問(wèn)題，布局“人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究”前沿科技研發(fā)體系，是增強(qiáng)基礎(chǔ)科學(xué)研究競(jìng)爭(zhēng)力的重要保證。
藥物研發(fā)、基因研究等領(lǐng)域，是人工智能與科學(xué)研究結(jié)合需求迫切、進(jìn)展突出、具有代表性的重要方向。例如，基于生物學(xué)機(jī)制、疾病和用藥相關(guān)數(shù)據(jù)、藥物的各種藥學(xué)性質(zhì)等建立的人工智能模型可預(yù)測(cè)新藥的安全性和有效性，通過(guò)人工智能輔助，減少研發(fā)過(guò)程中的人力、物力、時(shí)間投入，提高藥物研發(fā)成功率。
值得注意的是，科學(xué)研究中的人工智能方法不能簡(jiǎn)單照搬我們現(xiàn)在所熟知的，如計(jì)算機(jī)視覺和自然語(yǔ)言處理等領(lǐng)域的現(xiàn)有模型和算法，而是需要根據(jù)每個(gè)基礎(chǔ)科學(xué)具體情況，將人工智能技術(shù)與自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)的領(lǐng)域知識(shí)深度結(jié)合，研發(fā)針對(duì)性的智能算法、模型和軟件工具。
加強(qiáng)體系化布局打造智能化科研創(chuàng)新生態(tài)
問(wèn)：“人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究”未來(lái)還有哪些規(guī)劃與建議？
徐波：科技創(chuàng)新2030-“新一代人工智能”重大項(xiàng)目將在第二個(gè)五年實(shí)施階段（2023-2027年）持續(xù)加強(qiáng)體系化布局和支持力度，推動(dòng)研究新理論、新模型、新算法，研發(fā)軟件工具和專用平臺(tái)，推進(jìn)軟硬件計(jì)算技術(shù)升級(jí)，打造智能化科研的開源開放創(chuàng)新生態(tài)。
后續(xù)，將在國(guó)家《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》的指導(dǎo)下、新一代人工智能規(guī)劃推進(jìn)辦公室的協(xié)調(diào)下，加快人才、技術(shù)、數(shù)據(jù)、算力等要素匯聚，形成推進(jìn)“人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究”政策合力。
在平臺(tái)支撐方面，科技部正在加快推動(dòng)國(guó)家新一代人工智能公共算力開放創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)；在機(jī)制創(chuàng)新方面，科技部鼓勵(lì)用戶單位圍繞業(yè)務(wù)深度挖掘技術(shù)需求和科學(xué)問(wèn)題，深度參與模型研究與算法創(chuàng)新，積極開放數(shù)據(jù)、資源。
鄂維南：著眼未來(lái)“人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究”發(fā)展，首先要把資源真正配置到做實(shí)事的一線科研人員手里。同時(shí)要有有效的人才培養(yǎng)體系，培養(yǎng)對(duì)于基本原理和實(shí)際問(wèn)題都有充分了解的人才。
此外，要有有效的組織形式，構(gòu)建垂直整合的團(tuán)隊(duì)。“人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究”對(duì)科研團(tuán)隊(duì)提出了全新要求，真正讓人工智能的研究人員與基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域研究人員一起工作，進(jìn)行高頻率的日常學(xué)術(shù)交流，同時(shí)引入工程化人才，從行業(yè)需求出發(fā)，開發(fā)出可實(shí)際應(yīng)用并持續(xù)迭代的新工具與軟件。新華社記者宋晨
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