“智能涌现”即将触发“科学涌现”。
近两年内,AI可能发现科学规律。科学家认为,“AI4S”(即AI for Science,“人工智能驱动的科学研究”)未来可能发现媲美牛顿运动定律量级的基础科学规律,有望引燃新一轮“科技大爆炸”。
AI4S指的是,利用AI学习科学原理、创造科学模型以解决实际问题、攻克科学难题甚至发现新规律。比如,去年获诺贝尔化学奖的AI模型AlphaFold2,就将蛋白质结构预测周期从数年缩短至数天。
最近,美国总统特朗普签署了一项名为“创世纪任务”的行政令,旨在利用AI力量加速科学突破。据该行政令描述,这一任务堪比当年催生原子弹的“曼哈顿计划”。
文|毕子甲
编辑|李珅 瞭望智库
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什么是“创世纪任务”?
“创世纪任务”宣称要构建“美国科学与安全平台”,将核能源、半导体、量子信息、生物技术、关键材料、先进制造列为6大核心攻关领域。由总统科学与技术事务助理总体协调、能源部主导,并动员其下属17个国家实验室,整合全美沉淀数十年的科学数据,集结顶尖高校和微软、英伟达、OpenAI、MP Materials等53家头部企业,打造集高性能计算、AI智能体与自动化实验于一体的基础设施,全面加速从假设验证到科研产出的全流程,并设定阶段性里程碑与明确时间线。
2025年7月23日,美国总统特朗普在华盛顿举办的人工智能峰会上展示他签署的行政令。新华社/美联
实际上,“创世纪任务”可以看作是白宫今年7月发布的《美国人工智能行动计划》的延伸。为了赢得AI技术全球争霸赛,特朗普政府年内已采取多项行动,包括7月发布的前述行动计划,确认了投资“AI赋能科学”以加速科学进步的必要性,最新签署的“创世纪任务”正是将这一计划付诸实践。
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为何非比寻常?
中国科学院院士、北京大学国际机器学习研究中心主任鄂维南2018年首次提出“AI4S”的概念。鄂维南认为,白宫推出“创世纪任务”,意味着美国意识到AI4S带来的不仅是一些点上的突破,而是整个科研范式的改变,并开始为此搭建国家级的科研基础设施,试图修建“科研高铁”,引领下一代科技革命。
“‘创世纪任务’上来第一句就是‘自合众国建国以来,科学发现和技术创新一直是推动美国进步与繁荣的动力’,这说明美国把AI4S提到了前所未有的高度。”北京科学智能研究院院长李鑫宇认为,美国将AI视作科学发现和经济增长的重要动力,而非简单理解为一种应用方向。
北京中关村学院院长、中关村人工智能研究院理事长刘铁岩认为,白宫推出“创世纪任务”,说明以国家力量主导推进AI4S科研组织方式变革,从以往的“市场主导、各自为战”,转向政府统筹的“任务导向型”“有组织科研”,可以看作美国科技政策向国家资本主义转变的标志性事件。
“创世纪任务”提出“责任到部门、进度可量化”的刚性推进机制,甚至制订了年度评估时间表。李鑫宇认为,这表明美国正在将AI4S当作国家大型工程项目推进,科学发现不再是自由探索的“手工活”,而正变成具备规模化路径的“机械化生产”。“美国意识到要抓住AI4S带来的科研范式变革机会,力争用最短时间、有组织地摸清科研探索的能力边界,这是一种非常典型的工程化思路。”李鑫宇说。
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能否顺利推进?
针对“创世纪任务”的落地可行性,曾任微软亚洲研究院副院长、微软科学智能研究院首席科学家的刘铁岩认为,这取决于能否对以下3个问题给出肯定回答:
其一,白宫能否真正有效整合美国所有战略科技力量,包括国家实验室、研究型大学与科技企业,协调其各自独立的利益诉求与运行逻辑,形成真正的合力?
“‘曼哈顿计划’取得成功的时代背景非常特殊,正值全国一致对抗共同的敌人纳粹德国,如今的‘创世纪任务’是否还具备这样的动员力,有待观察。”李鑫宇说道。他认为在资本主义环境下,实现政府与私营领域协同,是“创世纪任务”面临的最大难题。此外,美国还面临政府部门效率低下,国家实验室容易搞形式主义等一系列问题。
其二,联邦数据开放能否突破现有的部门壁垒与安全审查约束,实现计划所承诺的大规模数据共享?
“创世纪任务”要求各联邦部门对自己掌握的科研数据进行整理,在合规和安全的前提下,对科研机构和合作企业开放接口。“以整合云和超算为例,我的第一反应就是在美国不可能。”从事AI4S研究的北京科学智能研究院理事长、深势科技公司创始人兼首席科学家张林峰说道。以能源部下属的国家超算中心与谷歌、亚马逊等企业的云资源为例,这些算力平台之间的接口不同,整合起来很有难度。此外,云资源需付费使用,超算资源需申请机时排队使用,难以相互兑换。
其三,与科技巨头的合作框架能否平衡商业利益与公共目标,避免成为企业获取公共资源的通道?
目前,OpenAI、微软、英伟达等24家美国头部人工智能公司已同意加入“创世纪任务”。刘铁岩等认为,政府的政策导向与资本市场的预期未必完全一致,如何充分调动企业积极性参与科研基础设施建设,对美国来说依然是很大的挑战。
因此,“创世纪任务”的实际成效,仍需在后续执行过程中持续跟进观察。
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我们怎么办?
“AI4S是中国科技创新史上最好的机会,没有之一。”鄂维南说。
2025年7月26日,世界人工智能大会上的中国气象局展区。新华社记者陈浩明摄
“十五五”规划建议提出“抢占科技发展制高点”和“抢占人工智能产业应用制高点”。近年来,我国在AI4S领域持续布局。国家层面,2021年国家自然科学基金委立项“可解释、可通用的下一代人工智能方法”重大研究计划,“推动人工智能方法在科学领域的创新应用”。2023年,科技部会同国家自然科学基金委启动“人工智能驱动的科学研究”专项部署工作,2025年8月,国务院印发《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》,第一项重点行动即“人工智能+”科学技术,要求加快探索人工智能驱动的新型科研范式,加速“从0到1”重大科学发现进程。“十五五”规划建议强调,以人工智能引领科研范式变革。地方层面,2025年7月上海、北京均出台了支持AI4S发展的专项计划,推出了科学智能“百团百项”工程和《加快人工智能赋能科学研究高质量发展行动计划(2025—2027年)》等举措。
面对AI4S引领的科研范式变革,受访专家学者认为,率先完成科研组织方式自我革命的大国将率先引爆新一轮“科技大爆炸”。
他们建议:一是加速兴建新一代科研基础设施,引领新一代科技革命。“‘创世纪任务’提出的科研基础设施整合构想,与我们团队这些年来在国内努力推动的事情高度重合。”2017年以来,鄂维南带领来自北京大学、上海交通大学、北京科学智能研究院、上海算法创新研究院、深势科技公司的近500名核心参与者,持续推进AI4S科研基础设施建设。鄂维南认为,目前,中国在重视程度、对AI4S的理解程度、资金投入程度等方面都具有相当优势,后续有望形成国家层面的有组织推进。
二是进一步打破学科之间的界限、打破理论与实验的界限、打破科研与产业之间的界限。鄂维南认为,发展AI4S需调动整个科研界的积极性,要明确这不仅是人工智能领域的事,更是全科学领域的事,包括物理、化学、生命科学等广大基础与非基础学科。刘铁岩建议,聚焦具有中国特色和比较优势的关键领域,统筹推进“产业驱动的AI4S”发展战略。中国拥有全球最完备的工业体系和庞大多样的应用场景,他建议率先构建“以产业场景为主战场”的AI4S体系。
三是战略科学家做好顶层设计规划,大力起用青年科学家、年轻创新团队共同推动AI4S的发展。李鑫宇认为,AI是年轻化的产物,需要巨大的快速创新能力,在战略科学家抓紧布局、做对布局的前提下,应充分相信有能力的青年科学家和有活力的创新团队。“以从业者的角度出发,我们真正要作的贡献是把事情做好。我现在推动研发的强度比前几年更高,我们需要构建好的生态让好的东西冒出来。”张林峰说。
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