當前,人工智能(AI)正不斷賦能科學研究,科學突破也為通用人工智能(AGI)的探索提供了強勁動力,科學智能(AI for Science)逐漸成為科研新范式。 2 月 23 日,在上海徐匯西岸舉辦的 2025 全球開發(fā)者先鋒大會(2025GDC)上,第三屆世界科學智能大賽在大會平行活動科學智能青年創(chuàng)新論壇上正式啟動。
第三屆世界科學智能大賽由上海市科學技術(shù)委員會、上海市發(fā)展和改革委員會、上海市經(jīng)濟和信息化委員會、上海市教育委員會等多部門聯(lián)合指導,上??茖W智能研究院和復旦大學聯(lián)合主辦,阿里云計算有限公司、上海飛機設計研究院、中國南方電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心、上海市漕河涇新興技術(shù)開發(fā)區(qū)發(fā)展總公司、上海復星醫(yī)藥(集團)股份有限公司、晶泰科技、艾昆緯企業(yè)管理咨詢(上海)有限公司等機構(gòu)協(xié)辦,設置百萬獎金,面向全球選手招募,共同探索科學智能前沿命題。
(第三屆世界科學智能大賽發(fā)布儀式,由左至右:第二屆大賽晉級復賽選手李競?cè)?,首先屆大賽獲獎選手周潪劍,復星醫(yī)藥總裁助理、公共事務部總經(jīng)理范志宏,復旦大學校長助理、中國科學院院士彭慧勝,上海科學智能研究院院長、復旦大學浩清特聘教授漆遠,首先屆大賽獲獎選手周原野,首先屆大賽獲獎選手徐麗成)
會上,上??茖W智能聯(lián)合創(chuàng)新中心成立。上??茖W智能聯(lián)合創(chuàng)新中心是在上海市政府、上海市經(jīng)濟和信息化委員會的指導與支持下,由上海創(chuàng)智學院、上海科學智能研究院聯(lián)合成立,中心將通過牽頭實施一系列項目,包括上海市科學智能“百人百項”工程等,推動科研范式變革,加速AI賦能科學研究、創(chuàng)新成果孵化,推進工程化落地等。“科學智能青年創(chuàng)新論壇暨第三屆世界科學智能大賽發(fā)布會”由上海創(chuàng)智學院、上海科學智能研究院與上海人工智能行業(yè)協(xié)會聯(lián)合主辦,上海創(chuàng)智學院副院長、復旦大學校長助理、上??茖W智能研究院理事長吳力波主持了活動。
(上??茖W智能聯(lián)合創(chuàng)新中心成立暨簽約儀式,由左至右:上海市教育委員會副主任趙震,上海市經(jīng)濟和信息化委員會副主任張宏韜,上海創(chuàng)智學院常務副院長丁曉東,上??茖W智能研究院院長漆遠,上海市科學技術(shù)委員會副主任屈煒,復旦大學校長助理、中國科學院院士彭慧勝)
在人工智能驅(qū)動科研范式變革的背景下,復旦大學校長助理、中國科學院院士彭慧勝強調(diào),科學界應以開放姿態(tài)擁抱這場變革浪潮,而要實現(xiàn)突破,重在膽子大、有想象力。他說:“做科學的人,在科學內(nèi)涵上不能有太多邊界,外在上不能簡單按照保障的方式處理。當一些重大的難題沒有解決,說明按照現(xiàn)有科學理論架構(gòu)可能是解決不了的,需要通過藝術(shù)創(chuàng)作般的想象力,從而有效地把兩個東西銜接起來。想象力從哪里來?今天包括世界科學智能大賽在內(nèi)的活動提供了非常好的抓手?!?/p>
更產(chǎn)業(yè),五大賽道聚焦高價值產(chǎn)業(yè)場景中的科學問題
世界科學智能大賽旨在通過定義核心研究方向與問題,展現(xiàn)科學智能先進思路,吸引全球人才共同探索科學智能領域的新課題、新方法,構(gòu)建科學智能新生態(tài)。首屆大賽于 2023 年 6 月啟動,共有來自 18 個國家和地區(qū)的 11653 名選手參賽, 530 余支隊伍用AI取得了超出傳統(tǒng)方法的結(jié)果。 2024 年 7 月,第二屆世界科學智能大賽再次起航,吸引了來自 24 個國家和地區(qū)的 12687 名選手參賽, 20 多位來自上海先進中學的高中生初次組團參賽,賽事的多元性和影響力持續(xù)攀升。
本次大賽設置航空安全、材料設計、合成生物、創(chuàng)新藥、新能源五大賽道,聚焦推動高價值產(chǎn)業(yè)場景中的科學問題,致力于推動關(guān)鍵技術(shù)突破與創(chuàng)新人才培養(yǎng)。
(上海科學智能研究院院長、復旦大學浩清特聘教授漆遠進行大賽發(fā)布演講)
航空安全賽道聚焦AI航空結(jié)冰氣象要素預測,旨在通過歷史再分析數(shù)據(jù)構(gòu)建預測模型,實現(xiàn)未來三天云水、云冰等要素的準確預測,助力國產(chǎn)大飛機適航認證和全球航線安全運營,為提升飛行經(jīng)濟性與安全性提供創(chuàng)新技術(shù)思路。選手需攻克氣象條件時間序列預測的復雜性、云水/云冰時空分布不均勻等關(guān)鍵科學問題,嘗試解決航空結(jié)冰導致的飛行安全風險。
材料設計賽道圍繞3D分子構(gòu)象條件生成技術(shù),基于物理機理約束的強化學習算法,實現(xiàn)分子微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能的關(guān)聯(lián)建模,助力重塑材料研發(fā)范式,推動固態(tài)電池電解質(zhì)、生物可降解塑料等戰(zhàn)略材料的產(chǎn)業(yè)化進程。賽題核心是解決能源材料、高分子復合材料等領域的逆向設計難題,通過生成符合目標屬性的分子構(gòu)象,加速新材料研發(fā)周期。
合成生物賽道聚焦蛋白質(zhì)固有無序區(qū)域(IDRs)預測,通過AI解析氨基酸相互作用網(wǎng)絡及動態(tài)特性建模,準確識別蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定區(qū)域,合力推動抗體藥物開發(fā)與合成生物學研究,為生物制藥領域解決“重組蛋白生產(chǎn)中間產(chǎn)物沉淀、變性”等產(chǎn)業(yè)痛點提供創(chuàng)新工具。選手需攻克蛋白結(jié)構(gòu)的底層機制、動態(tài)行為建模等科學問題,成功預測蛋白質(zhì)的IDRs區(qū)域,幫助優(yōu)化重組蛋白合成成功率。
創(chuàng)新藥賽道挑戰(zhàn)RNA逆折疊與功能核酸設計,基于給定三維骨架生成可折疊的RNA序列。選手需用人工智能技術(shù)思考突破RNA結(jié)構(gòu)-序列逆映射、熱力學平衡與環(huán)境適應性對折疊的可能影響等科學問題,該項技術(shù)將推動RNA藥物、mRNA疫苗、生物傳感器的智能化設計,加速靶向治療與新型疫苗開發(fā)。
新能源賽道聚焦新能源發(fā)電功率預測,選手需根據(jù)歷史發(fā)電功率數(shù)據(jù)和對應時段多類別氣象預測數(shù)據(jù),實現(xiàn)次日零時起到未來 24 小時逐 15 分鐘級準確預測。賽題以氣象條件的隨機性和不確定性為關(guān)鍵科學問題展開,關(guān)注多尺度物理過程的耦合、可再生能源設備的物理響應、極端天氣事件影響等現(xiàn)實痛點,致力于為保障新能源有效并網(wǎng)與電網(wǎng)穩(wěn)定運行提供關(guān)鍵創(chuàng)新思路。
更開放、更年輕,邀約全球科學智能開發(fā)者共建生態(tài)
值得一提的是,大賽發(fā)布所在的2025GDC定位于“社區(qū)的社區(qū)”、集聚了國內(nèi)外 100 家開發(fā)者社區(qū),而本次大賽與GDC大會緊密結(jié)合,以開放合作為特色。本屆大賽顧問、上海創(chuàng)智學院副院長、復旦大學校長助理、上??茖W智能研究院理事長吳力波表示:“科學智能的邊界正在全球開發(fā)者協(xié)作中被重新定義。作為開放生態(tài)的典型實踐,世界科學智能大賽通過開放科學語料、算力、模型工具和科學問題,構(gòu)建跨學科、跨地域的創(chuàng)新生態(tài)。復旦大學CFFF智算平臺作為基礎設施在 2023 年首屆大賽中初次對外大規(guī)模開放,為參賽選手提供 400 卡GPU的算力支持。本屆賽事將進一步聯(lián)動GDC‘社區(qū)的社區(qū)’網(wǎng)絡,吸引更多年輕力量破解產(chǎn)業(yè)級科學難題,真正服務于人類社會的可持續(xù)發(fā)展?!?/p>
(上海創(chuàng)智學院副院長、復旦大學校長助理、上海科學智能研究院理事長吳力波)
立足大賽社區(qū)生態(tài)構(gòu)建,上海科學智能研究院(簡稱“上智院”)牽頭開放了多種高質(zhì)量的科學語料,包括:首先性原理(QM)分子構(gòu)象數(shù)據(jù)集,該數(shù)據(jù)集包含 4000 萬分子構(gòu)象,規(guī)模比Stanford OGB-PCQM4Mv2 大一個量級,與Harvard和MIT聯(lián)合建設的GEOM數(shù)據(jù)集規(guī)模相當;siRNA藥物研發(fā)數(shù)據(jù)集,這是全球頭個面向藥物研發(fā)的siRNA修飾序列數(shù)據(jù)集,包含96, 000 個化學修飾小干擾RNA序列,行業(yè)規(guī)模比較大;FuXi次季節(jié)氣象大模型預測數(shù)據(jù)集,擁有覆蓋 2002 年至 2021 年、總量達6TB的數(shù)據(jù),是頭個人工智能驅(qū)動的次季節(jié)氣象大模型預報數(shù)據(jù)集。此外,上智院還開放了科學智能模型和工具,包括開源的FuXi中期氣象大模型及科學智能模型開放API。
AI發(fā)展離不開青年力量的推動,Deepseek等明星項目的涌現(xiàn),正是得益于新興一代的深入開拓和創(chuàng)新。共同啟動大賽的幾位優(yōu)勝選手就是由大賽開啟了科學智能研究之路,他們在比賽過程中探索出各自領域的創(chuàng)新方案:徐麗成在量子化學賽道比賽中圍繞分子性質(zhì)預測賽題創(chuàng)新應用DimeNet++圖神經(jīng)網(wǎng)絡擬合分子能量,結(jié)合集成學習策略優(yōu)化模型精度;周原野在流體力學賽道比賽中圍繞超分辨率湍流問題,將PINN物理信息約束神經(jīng)元網(wǎng)絡和CFD譜方法耦合,實現(xiàn)快速訓練PINN模型達到譜精度;周潪劍在量子化學賽道的比賽中提出了quipformerV1 預測真實能量和原子線性擬合能量之間差值的方案。
去年舉行的第二屆世界科學智能大賽中, 20 多位來自上海先進高中的高中生初次組團參賽?;谏蠈媒?jīng)驗,今年大賽還將增設專門的中學組賽道,激發(fā)中學生的科學智能熱情。共同啟動第三屆大賽、來自上海嘉定一中的高三學生李競?cè)皇堑诙么筚愔袝x級地球科學賽道復賽的 919 團隊隊長,他表示:“上一屆大賽中,我們以邊學邊練的方式掌握了新的知識和技能,深刻體會到了在技術(shù)日新月異的時代項目制合作探索的重要性。作為年輕一代,今后我將保持探索、開放思維,為科學智能發(fā)展添磚加瓦?!?/p>
大賽共分為三大階段: 2 月 23 日至 5 月上旬為報名組隊和初賽階段, 5 月中旬至 6 月中旬將進入復賽階段, 7 月初決賽將決出最終獎項、分享百萬大獎。上智院、復旦大學及相關(guān)協(xié)辦單位還將為優(yōu)勝選手提供合作機會,通過多維度的資源對接與深度合作,為上海乃至全球的科學智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展輸送先進人才,推動科學智能AI大模型在關(guān)鍵行業(yè)的創(chuàng)新應用。(大賽報名competition.sais.com.cn)
(推廣)