编程之后,AI的下一站在实验室
21世纪经济报道记者骆轶琪 深圳报道
继编程之后,AI大规模落地的下一个场景已经浮现并加速落地:AI for Science(以下简称“AI4S”)。
编程之所以成为第一个可产业化的场景,是因为代码语料充足、反馈信号明确——AI生成的结果对不对,跑一遍测试就知道。
沿着这个逻辑寻找下一个爆发点,科学发现几乎是条件最齐备的领域:几十年科研积累沉淀了海量数据与实验记录,科学问题本身有明确的验证标准,而科研流程中大量重复性的假设生成、仿真计算、数据分析工作,恰好是AI擅长的部分。
当然,科研场景对算力的需求正在发生结构性变化:传统科学计算追求高精度,AI训练推理追求较低精度、高吞吐,两类负载越来越多地出现在同一个课题上。同时,AI生成假设的速度远超人类验证的速度,验证瓶颈成为制约AI4S落地的核心矛盾。这些变化意味着,AI4S的推进不能只靠算法进步,还需要计算系统从架构层面的能力支撑。
AI4S成为焦点
AI4S受到关注,是因为它已经越过了可行性验证阶段。
正如曙光智算总裁何牧君在2026 CCF全国高性能计算学术大会期间所提到,最近两三年AI4S的节奏比多数人预想得要快——AI先从蛋白质结构预测、天气预测等具体科学问题上证明了自己,紧接着开始介入科研流程本身:生成假设、梳理文献、设计实验路线。
他进一步指出,去年已经有系统尝试自动完成从提出想法、编写代码、运行实验到撰写论文的全过程。在材料领域,有团队借助AI在一周内完成了过去需要数月才能做完的候选分子筛选。
这意味着讨论的焦点已经改变。何牧君认为,“过去我们问的是AI能不能算得准,今天要回答的是这套流程能不能天天跑,有多少科研人员真正用得上,产出的结果能不能直接采用。”也即,问题从技术变成了工程和服务。
中国工程院院士李国杰指出,AI4S正在从“AI辅助科学家完成单点任务”,进入“受控自主闭环”新阶段,即AI在人类设定的目标、边界和安全约束内,自主运行若干轮科研闭环。但AI的生成能力快速增长,验证能力却难以同步提升。“无验证闭环,难成智能化科研”,建立可靠的验证机制成为AI4S发展的关键。
近期OpenAI就宣布,内部一款新模型已经攻克了100多道世界级数学难题。这很快引发争议:这些成果是否真正得到验证,也就是验证过程实际上比仅仅发布成果更为关键。
这恰恰解释了为什么AI4S的落地需要系统性的工程能力支撑,而非单点技术层面的突破。
按照李国杰的分析,AI能力的边界约等于模型能力乘以信息可达性、行动可达性、验证可达性。AGI和AI4S的真正扩展,很可能是验证可达性的不断扩大。
在前述会议上,中科曙光发布了旗下全国产十万卡AI超集群“曙光8000”的十大典型前沿应用案例,包括重现宇宙暗物质的演化、看清芯片材料中的原子运动、在计算机里“种”玉米、复刻数字大脑等。
(中科曙光展示的超智融合应用案例)
当然也有民生类应用,如国产AI全球短中期集合预报模型“风清集合V1.0”已投入业务运行,全新MCV天气—气候一体化模式用1小时完成了全球公里级数值预报计算。
这不仅展示了国产先进算力的核心应用成果,也尝试解答一个问题:推进AI4S过程中,在核心AI基础设施底座方面,国内借助超智融合系统级的软硬件能力,将科研成果转化为真实生产力的这条链路是否打通。
超智融合加速
高性能计算和智能计算加速融合,是当前AI4S进程中的必然趋势。
以往来看,高性能计算凭借高计算精度,支撑着科研和气象预报等领域的持续发展,但这也面临另一重挑战,即计算速度有所受限;智算能力可以让计算加速,但在计算精度方面存在局限。
这背后需要一整套覆盖软硬件、系统架构、通信和存储等能力的底层基础设施,但绝不仅仅是把两种算力放进同一个机房就够了。
何牧君在演讲中也分析了超智融合的现实难点:首先是负载共存,一天之中可能有三种完全不同的计算负载,被按照时间划分在同一条流水线上,其中任何一环一旦出现不顺,整个流程就会中断;其次是使用门槛,对于没有计算机背景的博士生来说,可能需要大半年时间的适应,才能把本领域的软件脚本和参数真正调通跑顺,这也挡住了想进入该领域的资深研究者;此外是评价尺度改变,过去验收一台机器看峰值计算能力和利用率,但到了今天,使用者关心的是“这个课题从提出想法到拿到可信的结果要多久”,也就是评价标准从机器指标转向了人的产出。
“在科研场景里,算得快和算得准从来都是两回事。一篇论文的结论如果无法被同行复现,再好也站不住;一个仿真流程里面某个参数假设出错,后面整条链路跑得再快,也是在高效地生产错误。可验证、可复现、可追溯是一个硬性约束,不会因为引入了AI就自动放松。恰恰相反,AI进入科研主流程之后,这条约束会变得更硬。”何牧君表示。
这些挑战对计算系统提出了新的要求。
中科曙光高端计算总工程师卜景德在接受21世纪经济报道等媒体采访时指出,传统的应对模式是分区部署,即将不同分区分别用于传统高性能计算或AI计算。而曙光8000的不同在于,芯片本身就能支持多种精度,包括FP64、FP32、BF16等,同时在网络架构、存储系统上做了全面设计。据他介绍,曙光8000现有应用中,40%以上都是超智融合应用。
但硬件和系统能力只是基础。对于科研团队来说,真正的挑战在于适配和使用的门槛。卜景德坦言,不同领域诉求千差万别,对软件环境的需求挑战很大。
中科曙光副总裁曹振南表示,“随着AI4S的普及,接下来大家非常看重的指标是好用和易用性以及较低的应用门槛。”他提到曙光正在推进超算互联网智能体这类问答式交互模式,“希望大家只要具备专业知识,只需要很少的计算相关知识就能用了。”
AI4S会不会成为AI落地的下一个爆发点,取决于它能否跨过验证瓶颈和使用门槛这两道坎。
目前业内提出的方案显示,这些坎的跨越不能只靠算法进步,还需要超智融合的系统设计、软件栈的厚度、适配团队的投入以及平台化服务的支撑共同作用。
正如何牧君所说:“科学发现这件事的内核几十年没有变过——提出假设、验证、再修正。超算过去把计算做得越来越大,今天我们讨论超智融合,其实是让计算退回背景,让研究者回到问题本身。”
