报告概述

本报告聚焦科学智能(AI for Science)领域,系统收录了2025年国内具有代表性的科研智能案例。报告覆盖基础平台、材料研发、工业仿真、地球科学、生物医药、智慧农业和可控核聚变七大方向,展示了人工智能如何从'加速工具'升级为'智能伙伴',贯穿科研全链条。案例详述了各团队在数据治理、模型创新、实验闭环和产业落地等方面的技术突破与模式创新,为科研人员和企业提供了可参考的智能化转型路径。

报告的核心结论

科学智能正从1.0加速工具迈入2.0智能伙伴时代。

报告显示,AI不再仅是特定科研任务的加速器,而是开始深度参与问题定义、方案生成和实验规划等全流程,成为科学家直接对话的协作伙伴,如星河启智平台的多智能体协同探索引擎即为典型代表。

AI赋能材料研发实现'干湿闭环',大幅缩短研发周期。

高分子材料、锂电电解液等案例表明,通过AI预测、高通量自动化实验与智能决策的闭环,可将新材料的研发周期从年缩短至月甚至周,同时提升筛选精度,如锂电池电解液研发将40组配方筛选周期压缩至数天。

工业仿真大模型突破传统仿真'精度-效率-成本'矛盾。

高速动车组空气动力学仿真大模型将单工况仿真从超算的天级压缩至单机显卡的秒级,精度与风洞试验误差小于5%,实现了几何泛化和多车型适用,为制造业研发提供了高效低成本的新范式。

AI在生物医药领域实现从靶点发现到分子设计的全流程赋能。

多个案例证明,AI大模型可高效完成蛋白质设计、多肽筛选、谱图解析等任务,如百度PaddleHelix平台将GPCR靶点多肽设计周期从3-6个月缩短至14天,华为盘古模型助力全球首个利什曼病抑制剂的快速研制。

报告回答的关键问题

什么是科学智能2.0?

科学智能2.0是指AI从单纯的科研加速工具升级为贯穿科学家科研全链条的核心伙伴,能够直接帮助科学家回答深邃的科学问题。其核心特征是数据、模型、算力、实验和智能体的全链路贯通,以及跨学科协作的众研生态。

AI如何缩短材料研发周期?

AI通过构建材料性能预测模型、结合高通量自动化实验平台和智能决策算法,形成'设计-制备-表征-优化'的干湿闭环。例如在锂电电解液研发中,系统可在无人干预下每日完成100组配方筛选与表征,将传统数月的周期压缩至数天。

工业仿真大模型相比传统CFD有哪些优势?

工业仿真大模型采用数据驱动方法,无需网格划分与复杂前处理,可直接从几何文件预测流场。以斫轮·风驰大模型为例,单工况仿真从超算数天缩短至单机显卡10秒,且支持多车型适用,显著降低了对超算资源和专家经验的依赖。

AI在生物医药领域的应用有哪些突破?

AI在蛋白质设计、多肽药物筛选、谱图解析和靶点发现等方面取得突破。如Pro-PRIME模型实现极端耐碱抗体的零样本设计;DiffNMR框架可从NMR谱图自动反演分子结构;华为盘古模型快速筛选出利什曼病抑制剂,显著降低成本和时间。

报告中的代表性数据

4万个高质量数据集,数据总量达12PB

星河启智平台科学数据集规模

截至2025年,平台汇聚了涵盖气象、生物、材料等12+学科的高质量科学数据集,为模型训练和科研发现提供丰富数据资源。

开发周期从4-6周缩短至3-5天,效率提升8倍以上

石景山平台AI for Science应用开发效率提升

2025年,通过低代码智能体平台和可视化工作流编排,科研人员可快速构建智能应用,显著降低AI技术门槛。

以上数据根据报告摘要整理,具体统计口径和数值请以完整报告原文为准。

完整报告包含什么

  • 详细介绍了星河启智、石景山区AI for Science平台等基础平台的架构、技术方案和应用实效,包括数据广场、模型广场、自主科学探索引擎等核心模块。
  • 材料研发篇包含11个案例,覆盖高分子材料、特钢研发、碳捕集、电解液、二维材料发现等,展示了AI+自动化实验的干湿闭环研发范式。
  • 工业仿真篇展示了高速动车组、民用客机翼型、风扇叶轮、轮胎设计、智能运维等8个案例,体现大模型和代理模型在工业领域的降本增效。
  • 地球科学篇包括伏羲气象大模型、深海海山智能系统、灾害防御智能体等7个案例,突出AI在气象预报、海洋探测、地质灾害中的创新应用。
  • 生物医药篇涵盖极端耐碱抗体设计、GPCR多肽设计、利什曼病抑制剂、智慧芽Eureka平台等4个案例,展示AI从分子设计到专利分析的全流程赋能。
  • 智慧农业篇详细介绍了华为云与中国农科院联合研发的农科大模型,实现从基因挖掘、性状设计到智能种植的全流程数智化闭环。
  • 可控核聚变篇呈现了基于深度强化学习的球形托卡马克等离子体智能控制案例,首次实现AI驱动的托卡马克实时闭环控制。
  • 报告还包含了各案例的技术创新点、模式创新、应用实效、获奖情况、开源信息及标准成果产出,为行业提供可复制的经验与参考。

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