news 2026/9/26 17:35:53

AI4S×智能体:未来实验室的全新范式

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张小明

前端开发工程师

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AI4S×智能体:未来实验室的全新范式

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AI for Science(科学智能,AI4S)与智能体的深度融合,正在重写科学研究的底层逻辑,不是“将来时”,是“进行时”。当AI能够自主规划实验、分析数据、迭代优化方案,“未来实验室”不再是概念,在上海,正在极致落地。这场变革的目标只有一个:让延续了几个世纪的“试错式研发”,被“预测式创新”彻底替代。

打破三堵墙:一场近在眼前的范式革命

传统科研长期困于三重限制:研发周期以年计、试错成本以亿计、实验迭代以万次计。这虽然表现为效率问题,但其本质是范式问题——靠堆人力、拼时间的科研模式,已触及天花板。在要完成一万次实验才能找到答案的领域,再多的天才少年也不得不常常面对冰冷实验结果的现实。

AI4S的核心突破在于:它不仅是作为数据筛选的计算工具,而是能够深度理解科学原理、主动探索人类尚未触及的知识边界的“科研大脑”。而智能体,则是这个大脑的执行躯体——它联动实验设备、整合多源数据、自适应调整方案,将“数据分析”和“动手操作”合二为一,让科研全流程的闭环自主运行第一次成为可能。人类对大自然的认知速度,正在被改写。

自动化实验室

两个数字,胜过一切宣言

理论总是过于宏大,数字才最诚实。上海英矽智能科技在药物发现实验室中建立了AI制药的完整闭环。其AI智能体系统能够自主规划实验方案,通过深度学习模型分析靶点结构与功能,生成全新的候选药物分子。在肺纤维化药物研发中,智能体仅用18个月就完成了从靶点识别到临床前候选药物的全过程,将传统4-5年的研发周期缩短了三分之二。也就是说,这套系统把一名优秀科研人员一生中最重要的成果,压入了一年半。这不仅是加速,这是维度上的跃升。

智能制陶设备

中科院上海硅酸盐研究所团队的成果则更为直接。在材料领域,新材料研发长期以来依赖研究人员的经验和试错,而智能体技术的引入正在推动实验室向数据驱动、高通量验证的方向转型。该所刘建军团队建立的AI实验室,可实现功能陶瓷、能源材料等的制备与表征,一台机器人与所有设备对接,只需终端智能体下达一个命令,机器人就能完成全部步骤。传统实验需要反复尝试近1万次才能找到的最优原料配比与制备工艺,AI智能体仅通过40 次自动化实验就精准锁定,研发效率提升高达99%。1万次与40次,这不是数字游戏,这是一个具体而微小的领域里,人类智识与机器算力的一次具体实证。

这两个数字都不是PPT里的预期,是在真实实验室里跑出来的结果。它们共同指向同一个结论:科研范式的转变,不再是一个假设。

上海:不止步于单点突破,生态护城河才持久

在科学前沿技术赛道上,单一突破容易被模仿和超越。持久的优势,在于生态——模型、人才、场景、资本以及它们之间的协同效应。上海正在构建的,恰恰是创新生态。

“百团百项”工程路演

创新模式方面,上海推进的科学智能“百团百项”工程目标清晰:两年内支持不少于100个团队、100个项目,推动AI专家、领域科学家与工程团队跨界协作。科研创新不只是单纯的资金投入,而必须构建一种跨领域、跨学科、跨专业的语言体系——让AI专家面向学科具体问题的领域学者,展开更有深度的跨界对话。

创新研发方面,上海科学智能研究院、复旦大学、上海交通大学等顶尖科研机构聚焦AI4S基础理论与核心技术突破,致力于开发具有自主知识产权的基础模型和智能体系统。其中,上智院打造的“星河启智”开放平台已成为重要的科学智能基础设施,为各类实验室提供模型、算力和工具支持。

英矽智能全自动化实验室

应用转化方面,以英矽智能、大睿生物、天鹜科技、志特新材为代表的创新企业,将AI4S智能体技术深度融入药物研发、生物制造、新材料等实际应用场景。这些企业不仅提供真实的产业需求,更通过共建联合实验室、开展概念验证等方式,加速智能体技术从实验室走向产业化。

当前,上海已形成“点-线-面”立体发展的AI4S+智能体应用格局。在点上,集聚了女娲RNA大模型、DeepGEM病理AI、书生·风乌气象大模型等一批具有国际影响力的基础模型;在线上,构建了覆盖药物研发、材料设计、能源优化等垂直领域的全流程智能体解决方案;在面上,形成了多个产业集聚区,包括张江的生物医药AI集群、临港的智能制造AI集群等。

那么,科学智能会替代科学家么?

每当一项创造性技术出现,总会出现一种担忧的声音:技术进步会吸走岗位么?事实恰恰相反。一方面,人和AI在不同方面各有其优势。人类更擅长处理复杂创造性问题,对于模糊未知,人类更容易形成方向。对于细节打磨,人类也更在乎精益求精,“宁智毋庸”。而AI在面对枯燥的重复性任务时更具优势;用人类既有智慧,给出好答案。另一方面,智能体原本就不是设计用来排除人的,它的出现,正是因为人类在某些领域的知识积累太慢了。

真正令人期待的格局是:人类提出科学问题,智能体设计并执行实验方案,人机协同完成验证与突破。科研人员被从重复性实验中解放出来,得以将智力资源投入创造性思考与战略判断,这才是稀缺人才的正确配置方式。“无人实验室”的终点不是“无人”,而是人以更高的智慧统摄力,发现自然之美,探索未知,创造未来。

结语:智能体驱动,未来实验室开启科研新纪元

科学研究的范式切换正在发生,切换的速度,远比多数人预期的快。AI4S与智能体的融合不是增量改良,而是底层重构:从经验驱动到数据驱动,从反复试错到精准预测,从人力密集到智能自主。科学的历史,就是一部不断将不可能变为可能的历史。

现在,轮到了智能体。

“创见时刻,就在上海”,2026年全球开发者先锋大会将于3月27日至29日在上海徐汇西岸国际会展中心举办。本次大会由世界人工智能大会组委会、上海市经济和信息化委员会、上海市徐汇区人民政府联合指导,上海市人工智能行业协会主办。大会内容以“1+3+50+100+N”形式展开,其中包括了1场开幕式、3+赛事、50+工作坊、100+互动体验、N场嘉年华。其中,科学智能作为重要主题内容,生动诠释“产业出题、科技答题”的内涵,上海正在填上这一份令人满意的答卷。

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