人工智能引領(lǐng)科學(xué)研究范式變革

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(dòng)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(qiáng)人工智能發(fā)展和監(jiān)管進(jìn)行第二十次集體學(xué)習(xí)時(shí)強(qiáng)調(diào)：“人工智能領(lǐng)域要占領(lǐng)先機(jī)、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?！边@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(rèn)知的疆域，更標(biāo)志著科學(xué)研究從經(jīng)驗(yàn)試錯(cuò)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(rèn)識(shí)人工智能對推動(dòng)科研范式變革的戰(zhàn)略價(jià)值

當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進(jìn)，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(dòng)力。加快人工智能與科學(xué)研究的深度融合，推動(dòng)科研范式變革，是搶占未來科技制高點(diǎn)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。科研范式是常規(guī)科學(xué)所賴以運(yùn)作的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐規(guī)范，科研范式的每一次躍遷，都標(biāo)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(dòng)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(jī)制，將傳統(tǒng)科研的先假設(shè)后驗(yàn)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(biāo)志著科學(xué)發(fā)現(xiàn)從人力經(jīng)驗(yàn)依賴向智能算法驅(qū)動(dòng)的范式躍遷。傳統(tǒng)科研受限于人類認(rèn)知邊界與實(shí)驗(yàn)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(shí)現(xiàn)從假設(shè)生成到驗(yàn)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(xiàn)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，自主提出假設(shè)并設(shè)計(jì)驗(yàn)證路徑，使科學(xué)發(fā)現(xiàn)從被動(dòng)驗(yàn)證轉(zhuǎn)向主動(dòng)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(shí)現(xiàn)物理世界與虛擬空間的實(shí)時(shí)交互與動(dòng)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(dòng)人類科學(xué)認(rèn)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(shí)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(shí)踐，正在為全球科技治理注入新動(dòng)能，推動(dòng)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(dòng)了就業(yè)方式、生活方式、治理方式和思維方式，使得知識(shí)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(shí)踐提供了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)和先進(jìn)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(dòng)全球范圍內(nèi)的科技監(jiān)管合作。加強(qiáng)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(hù)……每個(gè)目標(biāo)的實(shí)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(qiáng)化高風(fēng)險(xiǎn)科技合作項(xiàng)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(biāo)準(zhǔn)、審查類型及責(zé)任追究機(jī)制，才能推動(dòng)全球科技向善而行，早日形成具有廣泛共識(shí)的全球治理框架和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

發(fā)展人工智能驅(qū)動(dòng)的科研范式是實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的關(guān)鍵。人工智能驅(qū)動(dòng)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(dòng)力量，是大國競爭的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。誰能在人工智能領(lǐng)域搶占先機(jī)、贏得主動(dòng)，誰就能在國際舞臺(tái)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(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。大力發(fā)展人工智能，是實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)、建設(shè)科技強(qiáng)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(shí)體經(jīng)濟(jì)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(jí)，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(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。人工智能促進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，如智能機(jī)器人、無人駕駛、智能家居等，創(chuàng)造出大量新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)和就業(yè)崗位，為我國實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)、贏得發(fā)展主動(dòng)權(quán)，打下了堅(jiān)實(shí)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(jiān)強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下，我國牢牢把握人工智能發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇，以科技自立自強(qiáng)為引領(lǐng)，推動(dòng)人工智能與科學(xué)研究深度融合，實(shí)現(xiàn)科研范式從人力驅(qū)動(dòng)向智能驅(qū)動(dòng)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(diǎn)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(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，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(jī)制改革和國際協(xié)同形成合力，以國家實(shí)驗(yàn)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(dòng)的創(chuàng)新體系。持續(xù)加強(qiáng)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(yùn)行的人工智能基礎(chǔ)軟硬件系統(tǒng)。聚焦量子機(jī)器學(xué)習(xí)架構(gòu)，突破傳統(tǒng)計(jì)算對高維量子態(tài)的模擬瓶頸，神經(jīng)符號(hào)融合推理系統(tǒng)，彌合數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)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(dòng)的科學(xué)研究）理論制高點(diǎn)。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(tái)，實(shí)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(qiáng)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(dòng)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(tái)風(fēng)路徑預(yù)測精度提升至50公里級(jí)，較傳統(tǒng)數(shù)值模式提升3倍；“天工”基因編輯大模型實(shí)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(xiàn)中國智能方案和中國標(biāo)準(zhǔn)。

堅(jiān)持獨(dú)立自主，以科技自立自強(qiáng)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(jiān)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(dòng)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(shí)驗(yàn)室為龍頭、技術(shù)創(chuàng)新中心為骨干、概念驗(yàn)證中心為觸角，在類腦計(jì)算、神經(jīng)符號(hào)系統(tǒng)等領(lǐng)域前瞻性布局，搶占理論突破制高點(diǎn)。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(jí)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?qiáng)的深層邏輯，更在于構(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(shí)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(jià)值分配權(quán)，為全球智能科研范式變革貢獻(xiàn)中國方案。

堅(jiān)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(jìn)、協(xié)同發(fā)展。在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域，人工智能通過自動(dòng)化定理證明框架破解黎曼猜想，利用生成式實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)算法優(yōu)化高能對撞機(jī)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(tái)融合機(jī)器學(xué)習(xí)與高通量實(shí)驗(yàn)，助力國產(chǎn)大飛機(jī)C929機(jī)身復(fù)合材料減重、深海探測器“奮斗者”號(hào)耐壓殼體強(qiáng)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(gè)“量子神經(jīng)符號(hào)計(jì)算框架”、“全腦尺度神經(jīng)信號(hào)解碼模型”，在量子通信安全驗(yàn)證、腦機(jī)接口意識(shí)解碼等方向形成戰(zhàn)略制高點(diǎn)，為人類探索宇宙暗物質(zhì)分布、意識(shí)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(hào)，驗(yàn)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(xì)胞測序數(shù)據(jù)中重構(gòu)出胚胎發(fā)育時(shí)空圖譜，破解器官再生核心機(jī)制。我國正以智能科研范式變革為支點(diǎn)，為全球科技共同體貢獻(xiàn)東方智慧。

三、不斷創(chuàng)新人工智能引領(lǐng)科研范式變革實(shí)踐

近年來，我國不斷完善頂層設(shè)計(jì)、加強(qiáng)工作部署，推動(dòng)我國人工智能綜合實(shí)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(jìn)的新形勢，應(yīng)充分發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢，堅(jiān)持自立自強(qiáng)，突出應(yīng)用導(dǎo)向，推動(dòng)我國人工智能健康有序發(fā)展。

強(qiáng)化人工智能科研的前瞻性、戰(zhàn)略性、系統(tǒng)性布局。進(jìn)行前瞻布局，搶占技術(shù)制高點(diǎn)。瞄準(zhǔn)通用人工智能、類腦計(jì)算、神經(jīng)符號(hào)融合等前沿方向，設(shè)立重大專項(xiàng)，以突破量子機(jī)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(chǔ)備池。實(shí)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(yàn)證閉環(huán)機(jī)制。推動(dòng)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(tái)工具—場景應(yīng)用”四級(jí)創(chuàng)新架構(gòu)，推動(dòng)教育鏈、人才鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈四鏈融合。實(shí)現(xiàn)“算法突破—開源平臺(tái)—工業(yè)軟件—智能工廠”的有效銜接，培育萬億級(jí)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(jī)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(biāo)準(zhǔn)庫與安全沙箱，推動(dòng)新能源、新材料研發(fā)從經(jīng)驗(yàn)試錯(cuò)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(dòng)規(guī)則，為國際大科學(xué)計(jì)劃提供可信數(shù)據(jù)基座。重構(gòu)評(píng)價(jià)范式，建立多維評(píng)價(jià)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(hào)算法等突破性研究，設(shè)置風(fēng)險(xiǎn)孵化期。推行“智能貢獻(xiàn)度”量化評(píng)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(biāo)。完善開源開放生態(tài)機(jī)制。以規(guī)則制定掌控發(fā)展主動(dòng)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(shí)，推動(dòng)構(gòu)建全新的全球化合作模式，各國科研團(tuán)隊(duì)共同開展技術(shù)研發(fā)，認(rèn)可彼此的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，共享科研成果，以此實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)、協(xié)同創(chuàng)新。

培育復(fù)合型人工智能科研人才梯隊(duì)。實(shí)施學(xué)科深融計(jì)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(shí)施類腦智能、光子計(jì)算等大科學(xué)計(jì)劃。開展全球智力匯聚行動(dòng)，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(tuán)隊(duì)創(chuàng)新試錯(cuò)權(quán)，通過“以才引才”形成鏈?zhǔn)椒磻?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(jì)劃，搶占規(guī)則制定權(quán)。推動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)成為全球智能科研的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。構(gòu)建跨境協(xié)同網(wǎng)絡(luò)，以制度創(chuàng)新打通要素流動(dòng)堵點(diǎn)，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(lán)”三級(jí)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制實(shí)現(xiàn)由“事后追責(zé)”到“事前防控”的轉(zhuǎn)變。強(qiáng)化知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，以機(jī)制創(chuàng)新激活創(chuàng)新動(dòng)能。通過技術(shù)交叉授權(quán)降低創(chuàng)新成本，使知識(shí)產(chǎn)權(quán)發(fā)揮創(chuàng)新杠桿的作用。弘揚(yáng)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(xiàn)，講好中國科學(xué)家在人工智能領(lǐng)域攻堅(jiān)克難的家國情懷與人文擔(dān)當(dāng)。在科研評(píng)價(jià)體系中增設(shè)顛覆性創(chuàng)新指數(shù)，對高風(fēng)險(xiǎn)、長周期、非共識(shí)研究給予制度性傾斜，形成“敢為人先、容錯(cuò)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）

責(zé)任編輯：肖景華