人工智能作為引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰略性技術(shù)，具有溢出帶動(dòng)性很強的“頭雁”效應。4月25日，習近平總書(shū)記在主持二十屆中共中央政治局第二十次集體學(xué)習時(shí)強調：“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?！苯陙?lái)，在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數據、超級計算、傳感網(wǎng)、腦科學(xué)等新理論新技術(shù)的驅動(dòng)下，人工智能加速發(fā)展，推動(dòng)人類(lèi)社會(huì )迎來(lái)人機協(xié)同、跨界融合、共創(chuàng )分享的智能時(shí)代，也正在以前所未有的深度和廣度重塑科學(xué)研究的基本邏輯與方法體系。深入學(xué)習貫徹習近平總書(shū)記重要講話(huà)精神，要深刻把握人工智能引領(lǐng)科研范式變革的理論邏輯，明晰人工智能引領(lǐng)科研范式變革的突破口，探索人工智能引領(lǐng)科研范式變革面臨的問(wèn)題挑戰和我國應對方案，以人工智能引領(lǐng)加速各領(lǐng)域科技創(chuàng )新突破。

以人工智能引領(lǐng)科研范式變革的歷史邏輯與典型特征

縱觀(guān)近代以來(lái)的科學(xué)史，科研范式大致經(jīng)歷了三次重大變革。一是以觀(guān)察實(shí)驗為核心的“經(jīng)驗范式”。這種范式以伽利略物理學(xué)為典型代表，強調對自然現象的描述、記錄、總結和歸納。二是以數理模型為基礎的“理論范式”。這種范式以牛頓力學(xué)和相對論為代表，強調通過(guò)數學(xué)建模對自然規律進(jìn)行抽象和推演。三是以仿真模擬為標志的“計算范式”，強調利用電子計算機仿真科學(xué)實(shí)驗，實(shí)現結果預測和可視化。這三種科研范式的變革主要體現在科研工具創(chuàng )新和效率優(yōu)化方面，但本質(zhì)上都遵循“觀(guān)察—假設—驗證”的傳統研究邏輯。隨著(zhù)計算機軟硬件設施升級迭代，數據積累和算力不斷加強，推動(dòng)科學(xué)研究從傳統的以假設驅動(dòng)轉向基于海量數據驅動(dòng)。這為人工智能引領(lǐng)科研范式變革奠定了重要基礎。

近年來(lái)，人工智能大模型快速發(fā)展，開(kāi)啟了人工智能發(fā)展的新階段，推動(dòng)人工智能全面融入科學(xué)、技術(shù)和工程研究。隨著(zhù)以ChatGPT和DeepSeek為代表的人工智能大模型取得重大突破，由海量數據和龐大算力“雙輪驅動(dòng)”的“智能化科研”逐步成為新一輪科研范式的核心特征，其內在邏輯表現為“數據密集—智能涌現—人機協(xié)同”，具體體現出三方面特征。一是以智能挖掘替代假設檢驗。傳統科學(xué)研究主要依托理論推導和實(shí)驗驗證，而人工智能強調通過(guò)對海量數據中隱含規律的挖掘與分析，構建起以數據驅動(dòng)和算力驅動(dòng)為核心的科學(xué)研究體系，進(jìn)而實(shí)現精準科研。比如，2024年諾貝爾化學(xué)獎授予了在蛋白質(zhì)結構預測上作出突出貢獻的3位科學(xué)家，表彰他們開(kāi)發(fā)的計算工具AlphaFold在蛋白質(zhì)結構預測和計算設計領(lǐng)域的革命性影響。AlphaFold成功預測了幾乎2億種蛋白質(zhì)結構，其對蛋白質(zhì)結構的智能挖掘大大超過(guò)人類(lèi)以往百年的科研積累，展現了人工智能在推動(dòng)科學(xué)創(chuàng )新方面的重要作用。二是以多元知識耦合激發(fā)智能涌現。人工智能技術(shù)具有顯著(zhù)的賦能作用和“滲透”特征，能夠打破學(xué)科壁壘，拓展科研邊界，催生交叉學(xué)科研究，以“人工智能+”助力打造跨學(xué)科融合的創(chuàng )新生態(tài)系統，不僅能提高科研效率，更能夠激發(fā)出新發(fā)現新知識。例如，華為云盤(pán)古大模型將思維鏈技術(shù)與策略搜索深度結合，極大地提升了數學(xué)能力、復雜任務(wù)規劃能力以及工具調用能力，已在30多個(gè)行業(yè)、400多個(gè)場(chǎng)景中落地，有望協(xié)助眾多產(chǎn)業(yè)研發(fā)創(chuàng )新的智能升級。三是人工智能逐步從“輔助工具”轉變?yōu)椤翱蒲兄黧w”，形成人機協(xié)同的科研組織模式。目前，人工智能大模型已逐步實(shí)現從發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題到解決問(wèn)題的全流程覆蓋。這并不是對人類(lèi)科學(xué)家的取代，而是以新的范式協(xié)助人類(lèi)提升科研效率。比如，在考古研究中結合人工智能技術(shù)，通過(guò)人機協(xié)同智能技術(shù)開(kāi)發(fā)的文物虛擬修復，可以在不干預文物實(shí)體的前提下，實(shí)現對出土文物碎片的虛擬拼接、矯形、復原，大大提升文物復原等相關(guān)研究的工作效率，也可以根據不同研究和修復目的進(jìn)行快速、無(wú)限次調整，以多種表達和展示滿(mǎn)足不同受眾和場(chǎng)景需求。

以人工智能引領(lǐng)科研范式變革的核心突破與實(shí)踐路徑

習近平總書(shū)記今年4月29日在上?？疾鞎r(shí)指出：“人工智能技術(shù)加速迭代，正迎來(lái)爆發(fā)式發(fā)展”。以人工智能引領(lǐng)科研范式變革，意味著(zhù)科學(xué)研究范式需要實(shí)現以方法論變革為起點(diǎn)、以組織模式變革為載體、以?xún)r(jià)值體系變革為內核的革命性重構，從而推動(dòng)科學(xué)研究向人機協(xié)同的方向發(fā)展。

從方法論視角看，人工智能突破了人類(lèi)數百年來(lái)沿襲的“觀(guān)察—假設—驗證”的線(xiàn)性科學(xué)研究范式，催生出“數據密集—智能涌現—人機協(xié)同”的三元認知方法論，推動(dòng)形成數據、算法、人類(lèi)智慧相互激發(fā)的智能系統。這不僅能夠突破傳統科研受限于人力、時(shí)間及數據維度的瓶頸，可以將復雜問(wèn)題轉化為可計算任務(wù)，顯著(zhù)縮短研發(fā)周期；又有助于解決傳統科研難以處理的多學(xué)科耦合問(wèn)題，催生交叉創(chuàng )新，創(chuàng )造知識生產(chǎn)新范式；而且更擅長(cháng)同時(shí)處理文本、圖像、代碼等異質(zhì)信息，并在海量數據中捕捉隱性規律，形成超越人類(lèi)直覺(jué)的創(chuàng )造力。比如，復旦大學(xué)聯(lián)合上海人工智能實(shí)驗室開(kāi)發(fā)的跨學(xué)科大模型，整合物理、化學(xué)、生物等學(xué)科知識，在超導材料預測、臺風(fēng)路徑模擬等方面都取得了更準確、更高效的成果。

從科研組織方式看，人工智能推動(dòng)科研組織從“孤島式創(chuàng )新”向“分布式智能網(wǎng)絡(luò )”變革，使傳統科研組織的“中心—外圍”結構向“節點(diǎn)—網(wǎng)絡(luò )”結構轉變，形成了新的科研組織模式。網(wǎng)絡(luò )中的各主體共同平等參與人類(lèi)知識生產(chǎn)，形成人機協(xié)同的全新科研團隊，創(chuàng )新形成“人類(lèi)提出需求—人工智能生成路徑—計算機自動(dòng)驗證”的全鏈條科研路徑。與此同時(shí)，人工智能技術(shù)還催生出“科研開(kāi)源”和“科研元宇宙”等方式，能夠動(dòng)態(tài)匯集全球專(zhuān)業(yè)人士實(shí)現24小時(shí)不間斷跨國協(xié)作。例如，“歐洲開(kāi)放科學(xué)云計劃”和“歐洲高性能計算共同計劃”鏈接多國資源，研究人員可共享人工智能算力與實(shí)驗數據，推動(dòng)跨國協(xié)作創(chuàng )新，成倍提升實(shí)驗效率。

從價(jià)值體系看，人工智能推動(dòng)科技與人文融合發(fā)展，對于實(shí)現人的自由全面發(fā)展具有重要意義。隨著(zhù)人工智能技術(shù)的發(fā)展，人類(lèi)需要通過(guò)增強技術(shù)的人文維度來(lái)引導科技向善、為人類(lèi)造福。人工智能破解了人文精神與科學(xué)技術(shù)融合的量化難題，極大拓展了科學(xué)研究的人文價(jià)值，讓科技真正成為促進(jìn)人類(lèi)社會(huì )正向發(fā)展的動(dòng)力。同時(shí)，人工智能對于海量數據和應用場(chǎng)景等方面的需求，進(jìn)一步在資源獲取、知識生產(chǎn)和成果評價(jià)方面推動(dòng)科研范式向更加開(kāi)放包容的方向發(fā)展，提高了科學(xué)研究的公平性。例如，越來(lái)越多的人工智能大模型選擇開(kāi)源，共同形成平臺化工具體系，支持跨學(xué)科成果涌現，推動(dòng)實(shí)現多學(xué)科協(xié)同的智能科研新范式。

當前，我國在人工智能驅動(dòng)科研范式變革方面積極探索，在科學(xué)知識生產(chǎn)方面形成三個(gè)方面的實(shí)踐路徑。一是充分發(fā)揮制度優(yōu)勢，形成模塊化的科研組織攻關(guān)能力。聚焦國家戰略急需、應用導向鮮明、最終用戶(hù)明確的攻關(guān)任務(wù)，通過(guò)“揭榜掛帥”機制等推動(dòng)實(shí)現科研攻堅的動(dòng)態(tài)組隊。比如，建設“模速空間”人工智能大模型專(zhuān)業(yè)孵化和加速平臺，已入駐100余家人工智能大模型企業(yè)；又如，在合肥綜合性國家科學(xué)中心的量子通信攻關(guān)中，加強企業(yè)主導的產(chǎn)學(xué)研深度融合，將基礎研究團隊、工程轉化主體與人工智能算力支持機構進(jìn)行實(shí)時(shí)耦合，大大縮短了核心技術(shù)的突破和應用周期。二是充分利用應用場(chǎng)景豐富的優(yōu)勢，將其轉化為人工智能數據增強優(yōu)勢。突出應用導向是我國人工智能發(fā)展的重要優(yōu)勢，更加豐富多元的數據有利于提升技術(shù)創(chuàng )新能力和模型準確率。我國擁有龐大且多元的市場(chǎng)，豐富的應用場(chǎng)景和不同的區域發(fā)展程度有助于形成“梯度增強學(xué)習”優(yōu)勢，為人工智能技術(shù)發(fā)展提供了天然“試驗場(chǎng)”。三是將中華文化與人工智能的模型思維進(jìn)行整合。中華文化中的整體思維與人工智能復雜系統建模有著(zhù)內在一致性，二者的融合有利于打破定性與定量分析的傳統界限，拓展科研視野和應用邊界。比如，一些科研團隊借助人工智能圖譜技術(shù)，將《黃帝內經(jīng)》等典籍與歷代醫案構建成結構化的知識網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現中醫理論體系的數字化建構?？偟膩?lái)看，我國在科學(xué)知識生產(chǎn)方面的實(shí)踐路徑，體現了以人工智能引領(lǐng)科研范式變革的創(chuàng )新。

積極應對風(fēng)險挑戰，以人工智能健康發(fā)展引領(lǐng)科研范式變革

習近平總書(shū)記指出：“人工智能帶來(lái)前所未有發(fā)展機遇，也帶來(lái)前所未遇風(fēng)險挑戰?！币匀斯ぶ悄芤I(lǐng)科研范式變革，在拓展人類(lèi)認知廣度和深度的同時(shí)，也面臨著(zhù)數據安全、道理倫理、結果評判等方面的諸多爭議。在數據安全方面，將進(jìn)一步加劇敏感數據的泄露風(fēng)險，同時(shí)也會(huì )產(chǎn)生數據歸屬不清、數據資產(chǎn)流失等問(wèn)題；在道德倫理層面，將模糊人類(lèi)和計算機對知識生產(chǎn)貢獻的邊界，不可避免會(huì )引發(fā)對人工智能是否具有科研主體資格的討論；同時(shí)，必須保持高度警惕，嚴防資本將人工智能異化為工具，堅決避免科研淪為資本擴張的附庸，防止其加劇社會(huì )資源分配失衡。在結果評判方面，將對傳統科研同行評審制度提出新的挑戰，同時(shí)針對人工智能科研成果的評價(jià)體系尚未建立，這將引發(fā)關(guān)于人工智能參與研發(fā)的專(zhuān)利主權的討論；此外，人工智能預測結論難以進(jìn)行人為評判，如何判斷其可信度、是否能夠直接應用于實(shí)踐等，還值得進(jìn)一步討論。積極應對這些風(fēng)險挑戰，需要在深刻把握人工智能發(fā)展趨勢和規律基礎上，從政策支持、人才培養、國際合作、治理框架、標準規范等多方面發(fā)力，為推動(dòng)人類(lèi)科研范式變革貢獻中國方案。

打造國家科研算力中樞網(wǎng)。算力是人工智能發(fā)展的核心要素之一。人工智能在各領(lǐng)域的快速應用發(fā)展，也增加了對高算力的需求。為此，應堅持全國一盤(pán)棋，以“東數西算”工程為基礎，統籌推動(dòng)建設人工智能驅動(dòng)的科研創(chuàng )新聯(lián)合體?？稍谟袟l件的地區設置人工智能技術(shù)制高點(diǎn)，實(shí)現高量級算力自主可控，實(shí)現對算力和數據資源的智能調度；加強科研數據安全保障，在提高數據開(kāi)放共享水平的同時(shí)保障數據持續處于有效保護、合法利用、有序流動(dòng)狀態(tài)；綜合運用好科研財政、金融保險、成果孵化平臺等政策支持手段，搭建國家級智能科研網(wǎng)絡(luò )體系。

建立人機協(xié)同的科研體制。人機協(xié)同將是未來(lái)科學(xué)研究的一個(gè)重要趨勢。順應這一發(fā)展趨勢，要在國家級科研項目中探索引入人工智能科學(xué)家崗位，大力創(chuàng )新科研流程、科研模式和評價(jià)體系，推進(jìn)科研活動(dòng)中的人機協(xié)同，并加快推進(jìn)對人類(lèi)與人工智能合作成果貢獻的量化評估；推進(jìn)人工智能全學(xué)段教育和全社會(huì )通識教育，培育以青年為主體的人工智能科研人才梯隊；重視科研智能化過(guò)程中對人的就業(yè)支持、工作保障和評價(jià)機制，重視在人機協(xié)同科研中堅持人的主體地位。

發(fā)起開(kāi)放合作的國際科研聯(lián)盟。開(kāi)放創(chuàng )新生態(tài)能夠激發(fā)創(chuàng )新主體活力、促進(jìn)創(chuàng )新要素流動(dòng)和有機配置、改善創(chuàng )新環(huán)境及提升國家與地區的創(chuàng )新能力。以人工智能引領(lǐng)科研范式變革，要以開(kāi)放包容心態(tài)融入全球科研協(xié)作浪潮，積極推進(jìn)我國先進(jìn)科技同國際科研前沿接軌?？梢浴皵底纸z綢之路”為載體，構建逐步開(kāi)放的國際科研數據公開(kāi)平臺，有序向其他發(fā)展中國家開(kāi)放人工智能大模型和數據共享，積極參與針對數據主權、算法責任、成果分配等的國際人工智能規則制定，打造科研國際公共品，推動(dòng)形成新型國際科研共同體。

提升人工智能科研治理能力。加快制定科研領(lǐng)域人工智能通用技術(shù)的國家標準，針對人工智能貢獻比例及學(xué)術(shù)責任承擔等問(wèn)題增設相關(guān)責任條款，出臺針對人工智能科研的政策制度、應用規范、倫理準則；在數據、算法、模型等層面發(fā)布細分技術(shù)指導和備案規范，加快打造中國自主可控的人工智能科研工具鏈。出臺針對人工智能科研項目的倫理影響預評估制度，推行人工智能算法分級披露機制，對高風(fēng)險領(lǐng)域建立全周期人工智能行為審計報告。完善應對人工智能科研風(fēng)險的技術(shù)監測、風(fēng)險預警和應急響應體系，針對人工智能科研成果和應用孵化落地實(shí)施分級“沙盒監管”制度，允許在可控范圍進(jìn)行容錯糾錯，確保人工智能在科研應用中安全、可靠、可控。

（作者單位：中國科學(xué)院大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院）