◎ 科技日報記者 崔爽
人工智慧是引領當前新一輪科技革命與產業變革的戰略性技術。今年的政府工作報告提出，要持續推進“人工智慧+”行動，支援大模型廣泛應用。
在科學領域，人工智慧驅動的科學研究（AI for Science）是落實和響應國家《新一代人工智慧發展規劃》，加速我國科學研究正規化變革和能力提升，提升我國科技創新能力、搶佔全球科技制高點的重要支撐。日前，中國工程院院士、之江實驗室主任、阿里雲創始人王堅表示，“賦能”這個詞低估了人工智慧對科學的顛覆，人工智慧不是一次工具的革命，而是一次科學革命的工具或者是科學革命性的工具。
在青藏高原追溯水的來源，對珊瑚礁進行生態分析，實現自主天文觀測……在人工智慧驅動科學研究的浪潮下，中國科學院多個研究所正透過接入阿里通義千問QwQ-32B大模型，掀起一場從“上天”到“入地”，從“觀星”到“察水”的科研智慧化遠征。
探索太陽耀斑之謎
耀斑是太陽最劇烈的活動現象之一，每隔11年就會大爆發。一次典型的X級耀斑，能在幾十分鐘內釋放出相當於100億顆氫彈同時爆炸所釋放的能量。
為了破解耀斑爆發之謎，過去很多科學家從耀斑演化的物理過程進行研究，希望透過物理機理尋找爆發先兆。近年來，學者們從資料驅動角度出發，開始用深度學習、機器學習等技術開展研究。然而，隨著觀測資料的不斷積累和資料特徵維度的不斷增加，對演算法規模的要求越來越高，研究人員亟需對海量多模態資料進行有效處理，以探索太陽耀斑之謎。大模型的出現帶來新解法。
在中國科學院國家天文臺，科研人員利用阿里通義千問QwQ-32B大模型構建的金烏·太陽大模型，對太陽耀斑進行精準預測。
國家天文臺人工智慧小組核心成員李瑀暘對科技日報記者介紹，在阿里通義千問系列模型的基礎上，團隊透過監督學習、強化學習，訓練模型“理解、回答太陽物理問題”和“認識、分析太陽影像”的能力。其中，太陽耀斑爆發預報任務以SDO（太陽動力學天文臺）衛星公開資料、懷柔基地35釐米磁場望遠鏡資料和夸父一號（ASOS）全日面向量磁像儀資料為主要資料來源進行訓練和測試，預測準確率達到領域內前沿水平。
“天文大模型‘星語3.0’則接入興隆天文臺司天mini望遠鏡矩陣，可自主控制觀測、分析資料並推薦後續計劃。”李瑀暘介紹，“全新升級的星語大模型正在向智慧體方向發展，將吸收更多細分領域知識，融合現有科研模型、演算法，進一步提升科研效率。”
他還提到，科研對資料安全要求極高，因此，部分科研場景會把模型部署在本地，對此，QwQ-32B大模型還能提供相對更低的部署成本，並且能滿足相關研究對模型能力的要求。
支撐青藏高原生態保護
青藏高原是世界屋脊、亞洲水塔，是地球第三極，也是未來全球氣候變化影響不確定性最大的地區。第二次青藏科考發現，青藏高原固態水正在快速融化、液態水呈增加趨勢，亞洲水塔失衡。
氣候變化導致的不確定性，會對青藏高原造成潛在的水資源和能源保供風險。
為此，中國科學院青藏高原研究所聯合阿里雲打造了首個專注於氣候變化適應領域的水-能-糧多模態推理大模型——洛書。
水-能-糧耦合是指水資源、能源系統和糧食生產之間複雜的相互依存和影響關係，這種關係在可持續發展的框架下尤為重要。它強調了這三個領域在資源利用、生態影響和社會經濟發展中的緊密聯絡，以及協調管理這些資源以實現長期可持續性的必要性。氣候變化會加劇水資源壓力、能源需求波動和糧食生產不穩定性。因此，研究水-能-糧耦合對於制定更有韌性的應對策略至關重要，尤其在西藏地區。
中國科學院青藏高原研究所助理研究員夏萃慧介紹，洛書基於兩個模型打造：底層是中國科學院青藏所自研的科學模型思源（HydroTrace），依託青藏高原的時空資料訓練而成，輸出結果包含兩部分，一是直接支撐水電生產預測的徑流量，二是精準描繪水文過程的高維資料。“但這些資料人類無法直接理解和使用，思源接入通義千問後，可實現自然語言的查詢和輸出，將高維資料視覺化呈現，一線人員據此直接決策。”夏萃慧表示。
更值一提的是，洛書大模型結合科學模型和阿里通義千問QwQ-32B大模型，可以直接對資料進行推理分析、得出結論。“比如在枯水期要觀測什麼，未來要做哪些工作來適應氣候變化等等，現在都可以透過推理大模型得到解釋，輔助決策。”夏萃慧說，在這項研究中，團隊還藉助阿里雲提供的AI計算資源、資料儲存和深度學習平臺，高效處理海量資料和複雜的計算任務，實現對模型的快速實驗和迭代，大幅提升科研效率。
未來，洛書還將接入Qwen-VL以高效識別影像資料，與智慧體Agent、具身智慧觀測和空天地一體化動態資料中心一起，為青藏高原生態保護與可持續發展提供科技支撐。
談到這場由人工智慧驅動的科研正規化變革，王堅表示，我們來到了一個由計算、資料驅動和基於大模型的協同密不可分的時代，AI對於生成科學假設、進行科學實驗、分析科學資料、發現科學規律等都發揮著革命性作用，大大提升了科學研究的速度、廣度、深度和精度，呈現著蓬勃發展的勢頭。
編輯：王宇