過去兩年，以大模型為代表的新一代人工智能浪潮，在全球的發(fā)展中展現(xiàn)出蓬勃活力和巨大潛力。AI已不僅僅是技術(shù)進(jìn)步的象征，更已成為國(guó)家戰(zhàn)略中的核心要素。

“如果說今天有什么事是我們一定要做的，那就是AI For Science（AI4S）。難以想象今天還有什么事情比它更重要，今年諾貝爾獎(jiǎng)的頒布便是最好證明。”

11月下旬，在深圳舉辦的2024年IDEA大會(huì)上，香港科技大學(xué)校董會(huì)主席沈向洋表示，當(dāng)前做人工智能研究，一方面要全力推動(dòng)大模型技術(shù)的落地，另一方面也要關(guān)注它在科學(xué)研究中的應(yīng)用。

第二天，在前往香港與黃仁勛進(jìn)行一場(chǎng)對(duì)談的過程中，沈向洋又再次提到了AI for Science，并提及香港科技大學(xué)已圍繞這一熱門方向，投入大量的計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施和GPU資源。

黃仁勛則回應(yīng)稱，高校目前確實(shí)面臨著一個(gè)嚴(yán)峻的結(jié)構(gòu)性難題，即計(jì)算資源分散，反而導(dǎo)致一些研究算力獲取難。這也是為什么，之前很多研究員選擇先前往英偉達(dá)、谷歌、微軟等大公司進(jìn)行研究，再返回大學(xué)，甚至許多教授，會(huì)選擇在從事教學(xué)工作的同時(shí)，兼顧研究工作的原因。

黃仁勛因此建議“大學(xué)應(yīng)該成為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的引領(lǐng)者，通過集中資源來推動(dòng)全校的研究發(fā)展”。

實(shí)際上，業(yè)界觀察，最近兩年隨著大模型的到來，尤其近期諾貝爾獎(jiǎng)的發(fā)布，讓高校對(duì)AI for Science、大模型和智算的投入熱情進(jìn)一步高漲。

01

諾貝爾獎(jiǎng)后，高校熱情高漲

最近，多位業(yè)界人士觀察，圍繞AI for Science，高校對(duì)大模型、算力等方面的需求正在愈發(fā)活躍。

大模型方面，最近兩個(gè)月，教育依然是公開招投標(biāo)市場(chǎng)上，出單數(shù)排名前列的幾大行業(yè)之一。“現(xiàn)在不光是211、985，還有大量地方級(jí)的一本、二本學(xué)校也都在主動(dòng)聯(lián)系我們，探討合作。”一位大模型行業(yè)人士告訴，“高校都在努力擁抱大模型。”

算力方面，近期市場(chǎng)上，更是頻繁涌現(xiàn)大單，多所大學(xué)都在發(fā)布千萬元級(jí)別甚至上億元的算力采購(gòu)需求。

AI for Science并不是一個(gè)新概念，早在2018年，中科院院士鄂維南就在全球首次提出“AI for Science（科學(xué)智能）”概念。AlphaFold在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)方面的重大突破，也持續(xù)推動(dòng)著這一概念深入大眾視野。而今年10月，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)、化學(xué)獎(jiǎng)紛紛頒給人工智能相關(guān)專家，則讓這一概念走向更大舞臺(tái)，再一次成為了熱門話題。

“大家最興奮的是，原來AI for Science要由各種不同的模型去做，但現(xiàn)在搞蛋白質(zhì)的、搞數(shù)學(xué)的......都可以‘揉’到大模型的方式中來，核心架構(gòu)甚至全都是transformer。”百度杰出系統(tǒng)架構(gòu)師王雁鵬告訴數(shù)智前線。

這讓一向作為科研主陣地的高校們看到了新的確定性方向，都在集中火力，推進(jìn)AI for Science的發(fā)展。

更頻繁的學(xué)術(shù)交流和經(jīng)驗(yàn)探討是一方面。近期，全國(guó)各地涌現(xiàn)出了多場(chǎng)AI for Science相關(guān)論壇。其中，有不少是由高校主動(dòng)發(fā)起。比如，10月底的2024中國(guó)計(jì)算機(jī)大會(huì)上，復(fù)旦大學(xué)發(fā)起和組織了“第一屆科學(xué)智能（AI for Science）論壇——探索科學(xué)智能的邊界”。11月初，北京大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院，也和北京科學(xué)智能研究院一起，主辦了“2024科學(xué)智能峰會(huì)”……

一些高校也在成立專門的機(jī)構(gòu)或組織，來推進(jìn)AI for Science發(fā)展。比如香港城市大學(xué)，就在10月21日宣布成立了香港人工智能與科學(xué)研究院，并與多名學(xué)術(shù)和業(yè)界伙伴簽署合作備忘錄，共同推進(jìn)人工智能（AI）領(lǐng)域的前沿科研。

人才方面的培養(yǎng)也在加速。數(shù)智前線注意到，10月底至今，浙江大學(xué)已經(jīng)與中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)（CAAI）、國(guó)家開放大學(xué)、CAAI 教育工作委員會(huì)等一起，連續(xù)制作六期“諾獎(jiǎng)后談AI”的人工智能通識(shí)課程系列直播公開課，推動(dòng)大學(xué)生人工智能素養(yǎng)培養(yǎng)。

除此之外，大模型時(shí)代下的AI for Science，正在對(duì)高校的算力問題提出新的要求。

業(yè)界觀察，高校傳統(tǒng)的算力建設(shè)方式，往往是不同院系甚至不同研究小組，自行采購(gòu)和管理各自的計(jì)算資源，從而導(dǎo)致一個(gè)學(xué)校內(nèi)存在多個(gè)小型計(jì)算集群，容易出現(xiàn)算力資源分散管理、忙閑不均、共享不暢等問題，無法滿足大型模型研發(fā)所需的高速通訊要求，拖慢科研成果產(chǎn)出效率。

“為適應(yīng)AI4S的需求，模型研發(fā)必須在算力、算法和模型框架等多個(gè)方面進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化和建設(shè)，傳統(tǒng)的分散建設(shè)方式已不再適用。”去年10月，在一場(chǎng)AI大會(huì)上，復(fù)旦大學(xué)人工智能創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)研究院研究員程遠(yuǎn)曾表示。

為此，早在去年6月，復(fù)旦大學(xué)就和阿里云、中國(guó)電信合作打造上線了號(hào)稱是當(dāng)時(shí)“中國(guó)高校規(guī)模最大的云上科研智能計(jì)算平臺(tái)CFFF”。而該平臺(tái)由面向多學(xué)科融合創(chuàng)新的AI for Science計(jì)算集群“切問1號(hào)”和面向計(jì)算科學(xué)高精尖研究的專用高性能計(jì)算集群“近思1號(hào)”兩部分組成。

無獨(dú)有偶，更多高校也都在加速算力基礎(chǔ)設(shè)施的投入和建設(shè)。今年1月，浙江大學(xué)與中國(guó)移動(dòng)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，并宣布共同打造“全國(guó)首個(gè)校企合營(yíng)模式算力中心——中國(guó)移動(dòng)-浙江大學(xué)啟真算力中心”。4月，香港科技大學(xué)（廣州）智算中心也正式啟用……

今年10月，諾貝爾獎(jiǎng)的發(fā)布，則帶來了進(jìn)一步的需求刺激。“最近，高校的熱情普遍很高，預(yù)算也在變多。”王雁鵬告訴數(shù)智前線，他們已經(jīng)看到好幾個(gè)高校，都拿到幾億元的資金，要加大智算基礎(chǔ)設(shè)施的投入。

像上海交通大學(xué)，已轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)科研模式，期望科學(xué)與AI更緊密的結(jié)合。他們與百度智能云合作建成了自己的AI for Science科學(xué)數(shù)據(jù)開源開放平臺(tái)，支撐白玉蘭科學(xué)大模型的訓(xùn)練。依托AI for Science平臺(tái)，上海交大已在Nature Computational Science封面，發(fā)表了AI+城市的科學(xué)成果。

02

大模型時(shí)代，產(chǎn)學(xué)研合作有了新內(nèi)涵

高校紛紛加碼AI for Science的同時(shí)，產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合正變得愈加密切。

中國(guó)科學(xué)院院士鄂維南曾不止一次在演講中表示，隨著AI for Science的發(fā)展，科學(xué)研究將告別原來一個(gè)課題組完成所有科研任務(wù)相關(guān)事務(wù)的“作坊模式”，轉(zhuǎn)為類似“安卓模式”的平臺(tái)科研，打破學(xué)科邊界。

“在平臺(tái)科研的基礎(chǔ)上，針對(duì)具體的應(yīng)用場(chǎng)景，通過垂直整合方式組織科學(xué)團(tuán)隊(duì)、實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)、產(chǎn)業(yè)界專家聯(lián)合進(jìn)行攻關(guān)，將極大提升科研的效率以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”鄂維南說。

一位來自國(guó)內(nèi)大模型和算力服務(wù)企業(yè)的資深人士也告訴數(shù)智前線，隨著大模型的到來和持續(xù)落地，校企合作目前已成為普遍趨勢(shì)。“原來很多東西都是我們要主動(dòng)去找高校，但最近兩年，高校主動(dòng)找來的比較多。”該人士表示。

合作也在更加深化。“原來可能只是和高校本身簽一個(gè)戰(zhàn)略協(xié)議，在IaaS層合作，或者大家去找到一個(gè)點(diǎn)，做一些傳統(tǒng)應(yīng)用的合作。”上述人士介紹，但最近兩年，高校里面的很多二級(jí)學(xué)院，也都在紛紛找他們進(jìn)行合作。而這些二級(jí)學(xué)院，想要合作的業(yè)務(wù)方向也都不一樣，往往覆蓋了交通、藥品、能源制造等不同領(lǐng)域，畢竟他們手中握有一些專業(yè)數(shù)據(jù)，在大模型時(shí)代有必要條件。

不過，AI雖然幫助突破了原來的科研瓶頸，但對(duì)科研團(tuán)隊(duì)的“硬+軟”實(shí)力也提出了更高要求，校企合作更有利于實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

比如在隧道與地下施工領(lǐng)域，山東大學(xué)與浪潮云合作，通過地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)、流體力學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)及信息科學(xué)等多個(gè)學(xué)科聯(lián)合，搭建了巖土工程領(lǐng)域大模型與災(zāi)害預(yù)控?cái)?shù)字孿生平臺(tái)，探索形成地下工程災(zāi)害由被動(dòng)處治到主動(dòng)、科學(xué)、智能防控轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵技術(shù)。

而浪潮信息自2020年以來，持續(xù)參與了西湖大學(xué)算力平臺(tái)的建設(shè)，在這家建設(shè)初衷是將創(chuàng)新從零到一做起的學(xué)校，加速其在藥物科研等方面的探索。

復(fù)旦大學(xué)，則在與阿里云、中國(guó)電信聯(lián)手打造CFFF平臺(tái)一年后，已有超300個(gè)科研團(tuán)隊(duì)在這該平臺(tái)上開展研究，且?guī)缀醵际强鐚W(xué)科團(tuán)隊(duì)。一批垂直領(lǐng)域大模型也在此誕生和活躍，如國(guó)內(nèi)首個(gè)多模態(tài)的對(duì)話式大語言模型——MOSS大語言模型；結(jié)合3D分子構(gòu)象，預(yù)測(cè)藥物物理化學(xué)屬性的ADMET預(yù)測(cè)模型；研究長(zhǎng)序列、細(xì)粒度的基因調(diào)控關(guān)系的女媧DNA大模型等。

值得一提的是，企業(yè)助力高校實(shí)現(xiàn)AI for Science的同時(shí)，高校們產(chǎn)出的科研成果，實(shí)際上也在反過來服務(wù)企業(yè)的客戶，實(shí)現(xiàn)某種意義上的Science for AI。

“比如，我們和某大學(xué)合作打造行業(yè)大模型的過程中，他們有研究幾十年的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)，我們有大模型和算力，通過合作，他們加速了科研成果的轉(zhuǎn)化，這些研發(fā)出來的產(chǎn)品，目前也正在面向我們的其他客戶，進(jìn)行試點(diǎn)推廣。”一位行業(yè)人士表示。

某大學(xué)與百度云合作，將某制造行業(yè)的一些需求用大模型跑通后，也能嫁接到百度的模型上來，去大范圍服務(wù)客戶。

也因此，業(yè)界觀察，目前不管是高校還是企業(yè)，都對(duì)AI領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研合作抱以厚望。

最近的高校招標(biāo)項(xiàng)目中，就有不少項(xiàng)目都與“產(chǎn)教融合”有關(guān)。比如上海交通大學(xué)的“面向產(chǎn)教融合的可擴(kuò)展異構(gòu)協(xié)同智算平臺(tái)”項(xiàng)目，哈爾濱工業(yè)大學(xué)的“人工智能產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)總集”項(xiàng)目。

而在更早之前，復(fù)旦大學(xué)CFFF平臺(tái)正式上線時(shí)，中國(guó)工程院院士、阿里云創(chuàng)始人王堅(jiān)更是一度表示，復(fù)旦大學(xué)和阿里云的合作是產(chǎn)學(xué)研協(xié)同的創(chuàng)新，“甚至可以像當(dāng)年MIT跟貝爾實(shí)驗(yàn)室合作使得今天的大學(xué)工學(xué)院有了通信專業(yè)一樣，以產(chǎn)學(xué)研的合作創(chuàng)造出一個(gè)新領(lǐng)域、一個(gè)新機(jī)會(huì)。”

03

一些經(jīng)驗(yàn)正在形成

“AI for Science在材料、生命科學(xué)、能源化工等領(lǐng)域落地成果的不斷涌現(xiàn)，讓我們看到其帶來的巨大前景。但AI for Science帶來的不僅僅是點(diǎn)狀的突破，而是系統(tǒng)性地帶動(dòng)科學(xué)研究基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，推進(jìn)邁向‘平臺(tái)科研’時(shí)代。”2024年7月，在2024世界人工智能大會(huì)的一場(chǎng)分論壇上，中國(guó)科學(xué)院院士鄂維南如是稱。

他同時(shí)強(qiáng)調(diào)，發(fā)展AI for Science，落地“平臺(tái)科研”模式，應(yīng)該著重推進(jìn)“四梁N柱”方面的綜合建設(shè)和發(fā)展。

其中，“四梁”，即指新一代科學(xué)研究的基礎(chǔ)設(shè)施，包括基本原理與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的算法模型與軟件、高精度高效率的實(shí)驗(yàn)表征方法、替代文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)與知識(shí)庫(kù)，以及高度整合的算力平臺(tái)。具體科學(xué)及產(chǎn)業(yè)問題，如新能源汽車、生命科學(xué)、能源材料等，則構(gòu)成所謂的“N柱”。

在這種大背景下，最近兩年，高校和企業(yè)都在紛紛加速推動(dòng)AI for Science的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。而在這個(gè)過程中，一些經(jīng)驗(yàn)也在相互合作中逐漸積累。

比如在大模型方面，一位大廠人士告訴數(shù)智前線，高校在選擇合作伙伴時(shí)，往往最為看中三方面的因素：公司體量是否夠大，能彌補(bǔ)他們資源上的優(yōu)勢(shì)；算力和大模型技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)是否突出；服務(wù)能力是否可持續(xù)，而不是一桿子買賣。而企業(yè)則看中高校科研團(tuán)隊(duì)里是否有資深的人才，更優(yōu)質(zhì)的行業(yè)數(shù)據(jù)等。

在科研計(jì)算平臺(tái)建設(shè)方面，復(fù)旦大學(xué)研究員程遠(yuǎn)則在去年10月的一場(chǎng)大會(huì)上，分享了復(fù)旦大學(xué)的三大關(guān)鍵建設(shè)思路。

其一，要提高集群計(jì)算的加速。尤其是在模型訓(xùn)練相關(guān)領(lǐng)域，不僅要增加硬件算力，還需在并行訓(xùn)練框架層面進(jìn)行優(yōu)化。

其二，將AI和HPC計(jì)算融合，以滿足不同科研計(jì)算需求。

其三，研發(fā)易于使用的AI4S工具，以滿足科學(xué)家對(duì)于AI易用性的需求。

隨著今年合作的深入，效率、穩(wěn)定性、節(jié)能等是這波熱潮中，高校對(duì)算力基礎(chǔ)設(shè)施的基本要求。

圍繞這些需求，AI for Science基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)鏈上的一眾企業(yè)也在快速行動(dòng)，推出對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品和服務(wù)。尤其是百度云、阿里云、騰訊云、華為云等多家云廠商，都在這塊兒有不少探索。

百度繼上海交通大學(xué)后，在今年1月，與另一家985重點(diǎn)高校重慶大學(xué)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將共建“重慶大學(xué)-百度智能云聯(lián)合創(chuàng)新中心”， 聚焦山地自動(dòng)駕駛、大模型應(yīng)用、信息安全等前沿關(guān)鍵領(lǐng)域，聯(lián)合開展高水平科技創(chuàng)新，共同打造AI For Science科研計(jì)算平臺(tái)。

華為則依托智能感知、智能聯(lián)接、智能中樞等全棧自主創(chuàng)新產(chǎn)品和平臺(tái)，構(gòu)建起實(shí)驗(yàn)室科研園區(qū)、科研服務(wù)、科研計(jì)算三大科研平臺(tái)能力，推出了智算實(shí)驗(yàn)室解決方案，向外提供。

騰訊據(jù)悉也面向AI for Science浪潮，推出了“彈性服務(wù)、開箱即用”科研生態(tài)云。

中國(guó)移動(dòng)，在今年10月，發(fā)布了AI賦能科學(xué)“AI For Science（AI4S）科學(xué)裝置智算節(jié)點(diǎn)”，并提供AI4S Station科學(xué)工作站平臺(tái)。該工作站集合了科研模型研發(fā)基礎(chǔ)工具集、科學(xué)模型服務(wù)平臺(tái)、生物蛋白等科學(xué)領(lǐng)域工具套件，提供端到端極簡(jiǎn)科研開發(fā)流程，讓科學(xué)家專注自身專業(yè)領(lǐng)域，提升科研模型研發(fā)效率。

一些創(chuàng)業(yè)公司也同樣瞄準(zhǔn)在了AI4S領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施搭建。比如深勢(shì)科技，正在為有基礎(chǔ)科研需求的產(chǎn)業(yè)和企業(yè)提供AI4S研究工具和平臺(tái)。

AI for Science熱潮下，高校和企業(yè)還在持續(xù)不斷動(dòng)作中……