引言

　　传统生物医药新药研发素有“十年研发周期、十亿美元投入，临床成功率却不足10%”的“双十定律”，这也是材料、能源等前沿科研领域的共同困境。如今，人工智能赋能科学研究（AI for Science，简称AI4S）正在打破这一困局：AlphaFold3能够高精度预测蛋白质数据库内几乎所有分子类型复合物，GNoME发现220万种新晶体材料。更关键的是，AI4S已从实验室指标突破迈向真实科研生产场景，英矽智能首款AI发现药物推进至Ⅲ期临床，BioNeMo、Isomorphic Labs与礼来、诺华达形成规模化商业化合作，标志着AI正从科研辅助工具加速蜕变为核心生产力。在此背景下，全球主要经济体密集出台政策、统筹资源推进AI与基础科学深度融合，一场科研范式的深刻变革正在到来。

　　一、AI4S发展的“碎片化困境”

　　当前AI4S仍普遍沿用分散式、单点化的科研协作模式，这一模式在技术探索初期具备合理性，如科研场景集中、任务体量有限，依托单一团队的算力、工具与数据即可完成小范围验证。但随着科研向多学科交叉、高通量迭代、全链路闭环等方向深入推进，碎片化模式的结构性瓶颈逐步凸显，集中体现在三个方面：

　　一是高质量科研数据供给匮乏，跨主体数据共享难，数据孤岛制约模型训练效果与泛化能力，抬高前沿方向的探索成本；二是国产算力支撑薄弱，模型适配难度大，长期依赖国外算力生态，关键环节存在自主可控风险；三是智能科研流程断点多，实验设计到验证全链路脱节，设备接口不统一，难以实现自动化闭环，拉低科研创新的迭代效率。

　　二、构筑全域协同AI4S科研智能底座

　　AI4S的规模化发展，迫切需要一张能够打通算力、数据、模型与实验设备等的综合性网络。当前科研要素分散在不同主体手中，平台重复建设、数据难以流通、成果落地断层等问题相互交织，制约着AI4S从技术验证走向科研生产力。顺应科研智能发展的客观规律，AI4S将向三个方向持续演进：

　　一是筑牢跨域可信的数据安全流通承载。依托高速安全的传输体系，打通跨机构、跨地域的数据流通通道，支持科研数据可用不可见的可信共享与合规流转，避免数据重复搬运带来的安全风险与成本损耗，为多源数据融合训练、跨主体联合科研提供安全高效的承载基础，有效破解数据孤岛难题。

　　二是构建异构兼容、自主可控的科研算力供给体系。统一纳管国内外多厂商异构算力资源，深度适配国产算力生态并推动规模化应用，推动科研算力向异构融合、自主可控方向演进，稳步降低对海外算力依赖，夯实科研智能领域自主可控底座。

　　三是健全科研要素一体化编排调度机制。打破区域、机构、领域的资源壁垒，实现算力、数据、模型、实验设备等科研要素的一体化编排与动态协同，加速跨域科研协同任务落地，全面提升科研要素的利用效率与协同效能。

　　三、“天工智衍”科学工作站：让科研创新提效率、降门槛

　　依托全国算力基础设施资源禀赋，中国移动建成“1+1+N”节点布局的AI4S科学试验装置，以呼和浩特智算中心、北京信息港为核心枢纽，联动7个省级节点分工承载模型训练、技术验证与属地科研任务，将分散在全国的算力资源统一纳管，为大规模科学模型训练和多场景科研任务提供稳定的算力支撑。在此基础上，中国移动自研“天工智衍”科学工作站，支持科学数据上传、模型训练、评估、部署、智能体开发等一站式科研智能服务，形成端到端自动化实验闭环。

　　“天工智衍”科学工作站由科学模型研发平台（AI4S-Base）、科学模型服务平台（AI4S-MaaS）、实验室大脑等组成，提供从科研文献分析、科研模型训推、科研智能体快速构建到干湿实验自动化验证的端到端闭环的一站式科研智能服务。

　　科学模型研发平台（AI4S-Base）提供科学模型训练调优、评估评测等能力，当前已汇聚80余个训练科学模型和15TB高质量数据集，支持参数可视化的一键式训练、分布式训练、断点续训、算子优化等功能，同时覆盖药物靶蛋白家族分类、基于GO的蛋白质功能预测等多类评估任务，形成多学科模型基准评测集和工具的集成。

　　科学模型服务平台（AI4S-MaaS）提供科学智能体开发、模型部署推理等能力，借助细粒度匹配算力及调度机制，大幅压缩特征表征复杂度高的科研模型推理时间；支持自然语言理解自主构建工作流、知识库、MCP，提升科研工具选择准确率，显著降低使用门槛。

　　实验室大脑支持依托科研智能体实现复杂科研实验方案的统筹规划, 完成实体实验仪器的智能调度、指令解析与运行理解。通过可扩展的标准化接口模式，实现对智能分子打印机、机械臂、实验机器人等设备的灵活对接，让AI设计的方案能够“动手”验证。

　　四、结语展望

　　未来，随着AI4S关键技术的持续迭代，创新试错成本将不断降低、创新效能将逐渐释放，为基础科学智能化升级与科研生产力跃升筑牢核心底座。

　　作者：

　　陈燕军 中国移动研究院网络与IT技术研究所技术经理

　　关云霞 中国移动研究院网络与IT技术研究所研究员

　　审核：

　　张昊 中国移动集团首席专家、中国移动研究院网络与IT技术研究所所长

　　策划：

　　阎冬 陈昊

　　出品：

　　科普中国×中国移动科学技术协会