人工智能的迅猛发展正以革命性力量重塑全球科技创新版图，推动科学研究范式智能化变革。2025年4月，习近平总书记在中共中央政治局就加强人工智能发展和监管进行第二十次集体学习时强调：“人工智能领域要占领先机、赢得优势，必须在基础理论、方法、工具等方面取得突破。以人工智能引领科研范式变革，加速各领域科技创新突破。”这为我国科学研究和科技创新指明了方向。由人工智能引领的科研范式变革，不仅拓展了人类认知的疆域，更标志着科学研究从经验试错向智能引领的跨越，为破解重大科学难题、催生颠覆性创新开辟了全新路径。
一、深刻认识人工智能对推动科研范式变革的战略价值
当前，新一轮科技革命和产业变革加速演进，科学研究与技术创新呈现深度融合态势，人工智能正成为重构科研范式的核心驱动力。加快人工智能与科学研究的深度融合，推动科研范式变革，是抢占未来科技制高点的战略性抉择。
人工智能是重构科研范式的革命性力量。科研范式是常规科学所赖以运作的理论基础和实践规范，科研范式的每一次跃迁，都标志着人类探索未知方式的革命性突破。当前，人工智能驱动的科学研究正通过多模态数据融合与自主推理机制，将传统科研的先假设后验证的线性链条，转化为数据挖掘基础之上的并行网络，标志着科学发现从人力经验依赖向智能算法驱动的范式跃迁。传统科研受限于人类认知边界与实验条件，而人工智能则通过海量数据挖掘、复杂关系建模和自主推理能力，实现从假设生成到验证的全流程优化，将科研范式从线性探索转向多维协同。在基础研究中，人工智能通过分析海量文献与实验数据，自主提出假设并设计验证路径，使科学发现从被动验证转向主动探索；在复杂系统研究中，人工智能融合多源多维数据构建数字综合体，实现物理世界与虚拟空间的实时交互与动态优化。这种从人力密集型向智能密集型的质变，正推动人类科学认知从解释已知，迈向发现未知的新维度。
人工智能是塑造全球科技治理新秩序的主要力量。人工智能时代的全球治理已超越单纯的技术竞争范畴，演变为重塑国际权力格局和文明话语权的战略博弈。中国通过技术突破、治理理念创新与国际合作实践，正在为全球科技治理注入新动能，推动创新从西方主导向多元共治的秩序转型。人工智能打破了过去的界限和门槛，深刻触动了就业方式、生活方式、治理方式和思维方式，使得知识的获取更加便利，可及度提高。人工智能技术对全球治理来说是一把双刃剑，一方面，为全球治理实践提供了坚实的物质基础和先进的技术手段；另一方面，也导致很多全球性问题与挑战的出现。面对人工智能等带来的全新伦理挑战，各国政府和科技主体应当积极倡导和推动全球范围内的科技监管合作。加强全球科技治理，最终目的是为了解决世界性难题。例如，消除贫困、人类健康、卫生安全、气候变化、海洋保护……每个目标的实现，都需要人工智能提供新的方案。只有广泛开展人工智能国际合作，强化高风险科技合作项目的过程监管，设立伦理审查制度，明确审查方式、审查标准、审查类型及责任追究机制，才能推动全球科技向善而行，早日形成具有广泛共识的全球治理框架和标准规范。
发展人工智能驱动的科研范式是实现高水平科技自立自强的关键。人工智能驱动的科研范式变革，正在重塑全球科技创新格局。人工智能作为新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量，是大国竞争的战略制高点。谁能在人工智能领域抢占先机、赢得主动，谁就能在国际舞台上掌握更多话语权，为国家长治久安、人民幸福安康奠定坚实基础。大力发展人工智能，是实现高水平科技自立自强、建设科技强国的重要举措，是提升国家核心竞争力、在全球科技竞争中脱颖而出的战略抉择。我国人工智能与实体经济深度融合，正催生大量新产业、新业态、新模式。人工智能赋能传统产业转型升级，让“中国制造”迈向“中国智造”，使制造业在生产效率、产品质量、创新能力等方面实现质的飞跃。人工智能促进新兴产业蓬勃发展，如智能机器人、无人驾驶、智能家居等，创造出大量新的经济增长点和就业岗位，为我国实现高水平科技自立自强、赢得发展主动权，打下了坚实基础。
党的十八大以来，在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下，我国牢牢把握人工智能发展的战略机遇，以科技自立自强为引领，推动人工智能与科学研究深度融合，实现科研范式从人力驱动向智能驱动的跨越式变革，科技创新能力迈入全球第一方阵。从基础理论突破到广泛开展人工智能国际合作，技术应用落地，从单点技术攻关到系统生态构建，人工智能正以前所未有的深度和广度重塑我国科学研究的新范式。
坚持创新驱动，构建智能科研新体系。党中央高度重视人工智能发展，通过战略布局、资源整合、机制改革和国际协同形成合力，以国家实验室、科研院所、高水平研究型大学和科技领军企业为核心，构建差异化定位、协同联动的创新体系。持续加强基础研究，集中力量攻克高端芯片、基础软件等核心技术，构建自主可控、协同运行的人工智能基础软硬件系统。聚焦量子机器学习架构，突破传统计算对高维量子态的模拟瓶颈，神经符号融合推理系统，弥合数据驱动与因果逻辑的裂隙等前沿方向，抢占AI for Science（人工智能驱动的科学研究）理论制高点。布局国产光子芯片+存算一体架构的自主智能算力网络，构建“东数西算”与“西数东训”协同的全国一体化算力调度平台，实现从“算力资源池化”到“智能任务智能分配”的跃迁。通过强化算法、算力、数据三大核心要素协同创新，我国在蛋白质结构预测、量子模拟、材料基因组等前沿领域实现智能科研工具链自主可控，推动科研效率从线性增长迈向指数跃迁。例如，我国自主研制的“风乌”气象大模型将台风路径预测精度提升至50公里级，较传统数值模式提升3倍；“天工”基因编辑大模型实现CRISPR（短回文重复序列）脱靶率降低90%，突破传统科研方法在多尺度耦合、高维参数优化中的技术天花板，为全球贡献中国智能方案和中国标准。
坚持独立自主，以科技自立自强筑牢智能变革战略根基。面对全球人工智能领域技术断供与生态割据的双重围堵，我国坚持自主创新筑基、开放合作拓域的辩证发展观，攻克智能芯片、深度学习框架等“卡脖子”核心环节，推动核心技术链从“跟跑”向“并跑”乃至局部“领跑”跃迁。依托“战略科技力量集群化”优势，以国家实验室为龙头、技术创新中心为骨干、概念验证中心为触角，在类脑计算、神经符号系统等领域前瞻性布局，抢占理论突破制高点。截至2025年4月，我国人工智能专利申请量突破157万件，占全球总量的38.58%，稳居世界第一。在产业布局方面，已培育400余家人工智能领域国家级专精特新“小巨人”企业，产业规模占全球十分之一。我国已构建起从基础研究到应用落地的完整AI（人工智能）产业生态。自主研发的深度学习框架用户规模突破千万行业用户，支撑起生物医药、能源材料等领域的系统性创新。科技自立自强的深层逻辑，更在于构建“数据主权—模型自主—场景可控”的全链条自主科研新生态，通过国家建立跨学科数据体系，实现算法自主迭代，在智能农业、高端制造等产业发展中赢得规则制定权和价值分配权，为全球智能科研范式变革贡献中国方案。
坚持人工智能和科研深度融合，催生重大原创成果竞相涌现。人工智能技术与科学研究深度融合、相互促进、协同发展。在基础科学领域，人工智能通过自动化定理证明框架破解黎曼猜想，利用生成式实验设计算法优化高能对撞机探测方案，将重大理论突破周期从数十年压缩至数年；在工程技术领域，智能材料基因组平台融合机器学习与高通量实验，助力国产大飞机C929机身复合材料减重、深海探测器“奋斗者”号耐压壳体强度提升；在交叉学科前沿，人工智能、量子、脑科学三角融合，催生全球首个“量子神经符号计算框架”、“全脑尺度神经信号解码模型”，在量子通信安全验证、脑机接口意识解码等方向形成战略制高点，为人类探索宇宙暗物质分布、意识起源等终极命题开辟新模式；在基础物理领域，人工智能从天文观测噪声中解析出早期宇宙引力波信号，验证暴胀理论关键预言；在生命科学领域，人工智能从单细胞测序数据中重构出胚胎发育时空图谱，破解器官再生核心机制。我国正以智能科研范式变革为支点，为全球科技共同体贡献东方智慧。
近年来，我国不断完善顶层设计、加强工作部署，推动我国人工智能综合实力整体性、系统性跃升。面对新一代人工智能技术快速演进的新形势，应充分发挥新型举国体制优势，坚持自立自强，突出应用导向，推动我国人工智能健康有序发展。
强化人工智能科研的前瞻性、战略性、系统性布局。进行前瞻布局，抢占技术制高点。瞄准通用人工智能、类脑计算、神经符号融合等前沿方向，设立重大专项，以突破量子机器学习、自主科研智能体等战略技术，构建未来技术储备池。实施战略协同，聚焦产业创新。聚焦能源材料、生命健康、深空探测等国家战略需求，构建从需求牵引到智能生成、再到场景验证闭环机制。推动系统集成，打造全链条创新体。构建“基础理论—核心算法—平台工具—场景应用”四级创新架构，推动教育链、人才链、产业链、创新链四链融合。实现“算法突破—开源平台—工业软件—智能工厂”的有效衔接，培育万亿级AI（人工智能）+新材料产业集群。
深化人工智能科研体制机制改革。打破科研数据“孤岛效应”，通过建立跨学科数据标准库与安全沙箱，推动新能源、新材料研发从经验试错转向数据推演。同步完善数据确权与跨境流动规则，为国际大科学计划提供可信数据基座。重构评价范式，建立多维评价体系。激活创新基因链，针对类脑芯片架构创新、神经符号算法等突破性研究，设置风险孵化期。推行“智能贡献度”量化评估，将模型泛化能力、场景适配效率等纳入科研人员晋升指标。完善开源开放生态机制。以规则制定掌控发展主动权，打破欧美在深度学习框架领域的长期垄断。同时，推动构建全新的全球化合作模式，各国科研团队共同开展技术研发，认可彼此的技术标准，共享科研成果，以此实现优势互补、协同创新。
培育复合型人工智能科研人才梯队。实施学科深融计划，在“双一流”高校设立智能科学交叉学院，以跨学科导师组打破单一导师制的教学边界，形成理论、技术、场景三位一体的培养闭环。推行领军人才托举工程，在数学、物理等核心领域设立“人工智能首席科学家”特设岗位，支持45岁以下青年学者牵头实施类脑智能、光子计算等大科学计划。开展全球智力汇聚行动，在人工智能等前沿方向设立科研特区，以包容审慎的治理框架赋予团队创新试错权，通过“以才引才”形成链式反应，构建全球人工智能顶尖人才为我所用的柔性网络。
拓展人工智能科研国际合作新格局。主导国际大科学计划，抢占规则制定权。推动建立算法开源、数据共享、成果普惠的全球治理框架，使中国标准成为全球智能科研的基础标准。构建跨境协同网络，以制度创新打通要素流动堵点，打造全球智能科研要素的“自由贸易港”。创新民间交流模式，以市场活力拓展纵深合作。构建起政府间战略对接、企业界技术共研、学术界思想碰撞的多层次合作体系。
塑造包容审慎的人工智能科研创新生态。完善伦理治理框架，以法治刚性筑牢安全底线。发布“人工智能科研伦理规范”，建立“红黄蓝”三级风险预警机制实现由“事后追责”到“事前防控”的转变。强化知识产权保护，以机制创新激活创新动能。通过技术交叉授权降低创新成本，使知识产权发挥创新杠杆的作用。弘扬科学家精神，表彰在人工智能辅助科学发现、跨物种智能融合等领域的突破性贡献，讲好中国科学家在人工智能领域攻坚克难的家国情怀与人文担当。在科研评价体系中增设颠覆性创新指数，对高风险、长周期、非共识研究给予制度性倾斜，形成“敢为人先、容错纠偏、向善而行”的科研文化生态。
（作者：贵州师范大学特聘教授，陕西科技大学教授）