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從河北興隆觀測(cè)站，到海拔4500米的青藏高原冰川，再到距離地球38萬(wàn)公里的月球表面……中國(guó)科學(xué)院的科研團(tuán)隊(duì)，正以AI重構(gòu)科研范式并取得現(xiàn)實(shí)突破。未來(lái)已來(lái)，在國(guó)家“人工智能+”行動(dòng)的號(hào)角下，這場(chǎng)始于技術(shù)、終于認(rèn)知的科技革命，正在重塑人類探索世界的范式。

2025年政府工作報(bào)告提出，要持續(xù)推進(jìn)“人工智能+”行動(dòng)，支持大模型廣泛應(yīng)用。中國(guó)工程院院士、之江實(shí)驗(yàn)室主任王堅(jiān)表示，“人工智能不是一次工具的革命，而是一次科學(xué)革命的工具或者是科學(xué)革命性的工具。”AI技術(shù)能力的突破，正在重塑科學(xué)研究的方式和邊界。

作為戰(zhàn)略科技力量，中國(guó)科學(xué)院在這一輪科技創(chuàng)新變革中進(jìn)一步拓展大模型在深空、深地、深海等國(guó)家重大戰(zhàn)略需求和前沿科技領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)科研成果向產(chǎn)業(yè)端高效轉(zhuǎn)化，為我國(guó)科技自立自強(qiáng)與數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展注入新動(dòng)能。

“上天”

耀斑，太陽(yáng)最劇烈的活動(dòng)現(xiàn)象之一。近年來(lái)，為了破解耀斑爆發(fā)之謎，學(xué)者們從數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)角度出發(fā)，用統(tǒng)計(jì)方法、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)開(kāi)展研究。然而，隨著觀測(cè)數(shù)據(jù)的不斷積累和數(shù)據(jù)特征維度的不斷增加，模型擬合與模式發(fā)現(xiàn)對(duì)算法規(guī)模的要求越來(lái)越高。大模型，能預(yù)測(cè)太陽(yáng)耀斑嗎？

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)的科研人員，以“開(kāi)展前沿科學(xué)研究”為主要目標(biāo)，正在探索用AI技術(shù)向太陽(yáng)這顆火熱的恒星尋求更多科學(xué)要義。金烏·太陽(yáng)大模型應(yīng)運(yùn)而生。在Qwen2系列模型的基礎(chǔ)上，國(guó)家天文臺(tái)科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)監(jiān)督學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)，訓(xùn)練模型“能夠理解、回答太陽(yáng)物理問(wèn)題”和“能夠認(rèn)識(shí)、分析太陽(yáng)圖像”等基本能力。

金烏網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。阿里云供圖

在耀斑預(yù)測(cè)方面，研究團(tuán)隊(duì)以SDO衛(wèi)星公開(kāi)數(shù)據(jù)、懷柔基地35厘米磁場(chǎng)望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)和夸父一號(hào)（ASOS）全日面矢量磁像儀數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)源進(jìn)行訓(xùn)練和測(cè)試。最終模型展現(xiàn)了卓越的性能，尤其是在X級(jí)耀斑的預(yù)測(cè)上，達(dá)到了95%的準(zhǔn)確率和100%的真實(shí)陽(yáng)性率。

“入地”

對(duì)中國(guó)科學(xué)院的科研人員來(lái)說(shuō)，做學(xué)問(wèn)、做研究是他們的本分，分擔(dān)國(guó)家重大任務(wù)是責(zé)任，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)是目標(biāo)。在追日問(wèn)天的同時(shí)，陽(yáng)光下泛著冷冽藍(lán)光的青藏高原冰川，西太平洋的南海碧波之下，一代又一代的科研人員在不斷堅(jiān)守國(guó)家生態(tài)安全屏障。

青藏高原，是世界屋脊、亞洲水塔，是地球第三極，同時(shí)也是未來(lái)全球氣候變化影響中不確定性最大的地區(qū)之一。過(guò)去五十年，青藏高原氣候變暖幅度是同期全球平均值的2倍，這不僅改變了冰川等固態(tài)水與湖泊、河流等液態(tài)水的庫(kù)存比例，還因區(qū)域大氣環(huán)流的變化重塑了青藏高原水體的空間分布格局。

面對(duì)這一現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)，中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所聯(lián)合阿里云自主研發(fā)了首個(gè)專注于氣候變化適應(yīng)領(lǐng)域的水-能-糧多模態(tài)推理大模型——洛書(shū)。該模型集成訓(xùn)練并整合了科研人員自主研發(fā)的可解釋AI驅(qū)動(dòng)水能耦合模型“思源”，通義千問(wèn)最新推理模型Qwen-QwQ和通義千問(wèn)多模態(tài)大模型Qwen2.5-VL。

洛書(shū)模型的核心創(chuàng)新在于其時(shí)空特征注意力算法。融合該算法的思源模型在青藏高原復(fù)雜水文環(huán)境下的多點(diǎn)模擬準(zhǔn)確率高達(dá)98%，在未見(jiàn)數(shù)據(jù)上的泛化能力更超越了許多傳統(tǒng)水文預(yù)測(cè)方法的模擬水平，此外，相比傳統(tǒng)水文模型耗時(shí)數(shù)周乃至更長(zhǎng)的調(diào)參成本，其訓(xùn)練只需花費(fèi)3個(gè)多小時(shí)。

“下?！?/strong>

把視線轉(zhuǎn)向南海碧波之下。作為西太平洋最大的邊緣海，南海擁有廣泛發(fā)育的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)是地球上生物多樣性最高的生態(tài)系統(tǒng)之一，被譽(yù)為海洋中的“熱帶雨林”。珊瑚礁本身能夠高分辨率記錄氣候環(huán)境信息，也是研究過(guò)去氣候變化和預(yù)測(cè)未來(lái)全球變化的優(yōu)良載體。

然而，當(dāng)前珊瑚礁研究面臨諸多挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)方式的效率低下、成本高昂且容易出錯(cuò)，已成為制約珊瑚礁研究發(fā)展的瓶頸。面對(duì)這一難題，中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所楊紅強(qiáng)研究員團(tuán)隊(duì)依托十年積累的海量數(shù)據(jù)，開(kāi)啟了人工智能驅(qū)動(dòng)的研究范式轉(zhuǎn)型。他們發(fā)現(xiàn)，大模型在圖像和視頻處理領(lǐng)域已展現(xiàn)出卓越的能力，尤其是在圖像識(shí)別與分割任務(wù)中的成熟應(yīng)用，為智能化分析珊瑚礁影像數(shù)據(jù)提供了全新的解決方案。

南海珊瑚識(shí)別。阿里云供圖

基于此，研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合阿里云Qwen2-VL多模態(tài)大模型，開(kāi)發(fā)了名為“瑤華”的珊瑚礁多模態(tài)大模型。該模型通過(guò)深度學(xué)習(xí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)珊瑚種類、覆蓋率及底質(zhì)組成的智能識(shí)別與健康評(píng)估。目前，“瑤華”已在11萬(wàn)張照片對(duì)43個(gè)珊瑚屬的識(shí)別任務(wù)中取得突破性進(jìn)展，整體準(zhǔn)確率高達(dá)88%，效率較傳統(tǒng)人工判讀提升數(shù)十倍。

展望未來(lái)，通過(guò)將珊瑚礁研究與人工智能深度融合，“瑤華”有望推動(dòng)珊瑚礁研究范式的轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)邁向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，進(jìn)而為脆弱的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與管理開(kāi)辟創(chuàng)新的路徑。

“加速”

科研是基礎(chǔ)創(chuàng)新的來(lái)源，是國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的體現(xiàn)。中國(guó)科學(xué)院與阿里云的戰(zhàn)略合作持續(xù)深化，雙方通過(guò)云計(jì)算、大模型等前沿技術(shù)，加速科研范式變革，推動(dòng)大模型在基礎(chǔ)研究與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中的深度融合。

目前，阿里云正以AI為中心，全面重構(gòu)底層硬件、計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)、大數(shù)據(jù)，與AI場(chǎng)景有機(jī)適配、融合，加速模型開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，并為全國(guó)超過(guò)50%的985院校和重點(diǎn)科研機(jī)構(gòu)提供技術(shù)體系支撐，深度參與教育科研創(chuàng)新。

在普惠的AI基礎(chǔ)設(shè)施的助力下，越來(lái)越多的科研人員能夠擁有和科技巨頭一樣的計(jì)算平臺(tái)，突破科研算力供需不匹配、資源分散、梯次覆蓋不足的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，讓研究真正進(jìn)入計(jì)算驅(qū)動(dòng)的時(shí)代。

與此同時(shí)，以通義模型開(kāi)源家族為基底，中國(guó)科學(xué)院體系正在形成跨學(xué)科交叉創(chuàng)新、開(kāi)放開(kāi)源的科學(xué)創(chuàng)新模式，并催生出獨(dú)特的"大模型裂變效應(yīng)"。從天空到海洋，從冰川到珊瑚，從自然到社會(huì)人文，開(kāi)源基座與垂直場(chǎng)景的化學(xué)反應(yīng)，使得科研領(lǐng)域的垂直模型研發(fā)周期縮短60%以上。這種"通用能力+領(lǐng)域知識(shí)"的雙輪驅(qū)動(dòng)，正在成體系地孵化科研大模型矩陣，不斷拓展科學(xué)研究邊界。

未來(lái)已來(lái)，我們正在見(jiàn)證科學(xué)范式變革，而這次，中國(guó)科學(xué)家站在了浪潮之巔。