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从斑马鱼到空天飞行器,一个AI平台正在重写科学发现的规则

上海人工智能实验室发布「书生·端砚」科学发现平台,在脑科学领域构建了全球首个基于斑马鱼底层架构的数字脑系统,行为预测准确率超69%。该平台已横跨生命科学、关键材料、半导体、核聚变、量子、地球气象六大领域落地,其核心突破在于打通了干湿实验闭环,并提出了AI需要具备“元认知”能力才能跨越科研成功率仅3%的瓶颈。文章展示了多个具体案例,如蛋白质定向进化效率提升50倍、空天飞行器设计迭代从周级缩至小时级,强调了从偶然“神之一手”到可规模化系统能力的转变。适合关注AI前沿应用、科研范式变革以及产业落地的高技术背景读者阅读。原文 ↗

核心观点
  • AI for Science 的下一个瓶颈是让AI具备“元认知”能力,即知道自己知道什么、不知道什么,并知道如何获取未知,从而跨越当前科研任务完成率仅3%的鸿沟。
  • 「书生·端砚」平台的核心价值在于打通了“干湿实验”闭环,将AI的虚拟筛选与自动化实验硬件连接,使数据能自动回流反哺模型,形成了“设定目标—模型设计—筛选—实验—反馈—再设计”的完整循环。
  1. 012026年7月17日,WAIC科学前沿论坛上,上海人工智能实验室主任周伯文发布了「书生·端砚」科学发现平台。
  2. 02平台上构建的全球首个基于脊椎动物斑马鱼底层架构的自主脑科学发现平台∑Brains-Lab,其数字斑马鱼大脑的行为预测准确率超过69%,AI神经科学家的分析结论与人类专家匹配度超75%。
  3. 03清华大学张数一课题组利用该平台,两轮迭代即在传统认为的“非功能区”发现蛋白质突变组合,使蛋白质功能较《自然》报道的最佳结果提升77%,较野生型提高50倍,验证周期压缩至原来的二十分之一。
  4. 04平台模型层以397B参数的科学大模型Intern-S2-Preview为中枢,通过拆分记忆存储与推理运算,推理效率提升近四倍,在分子、材料预测任务上追平此前万亿参数模型。
  5. 05在地球科学领域,平台协助构建的Earth-o1大气世界模型,在36小时预测窗口内,观测预报技巧超越传统数值模式15%。
  6. 06平台在空天飞行器领域联合中国航天科技集团推出“书生·扶摇”,使飞行器概念设计具备了小时级迭代能力,而传统流程按周计算。
  7. 07平台在量子计算领域帮助物理学家打造了全球首套AI中性原子并行排布算法,60毫秒内搭建2024个原子阵列,该成果入选美国物理学会《物理》2025年度全球九大物理学重大进展。
反方 / 局限
  • 文章未深入讨论该平台在跨学科泛化时可能面临的“数据孤岛”或“模型偏见”问题,也未提及在高度依赖直觉和创造性思维的纯理论科学(如基础数学)领域的适用性。
9 分钟 · 5 卡片 · 15 资料
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