从医学到农业，上海AI实验室发布十项“AI+科学”成果

2025-09-05 23:13

2025年，大模型从实验室走向落地，正在各行各业“开花结果”。

7月26日，在WAIC 2025科学前沿全体会议上，上海人工智能实验室（上海AI实验室）联合多家科研机构及企业一次性发布了十项突破性科学智能联合创新成果，包括量子计算、生命科学、材料科学、地球科学、深空天文等多个领域。

这些重量级成果包括全球首个基于人工智能的量子计算中性原子排布算法，能在60毫秒完成2024个量子比特的无缺陷排布，一个多智能体虚拟疾病学家系统，能自动发现并验证癌症治疗新靶点。此外还有一个生物领域的新模型、农业领域的育种大模型，以及AI地球科学家智能体、人工智能跟踪系统、化学反应优化多智能体、RNA病毒语言模型、三维飞行器生成智能体等。

上海AI实验室在会上也开源了“书生”科学多模态大模型Intern-S1，并基于此打造了“书生”科学发现平台Intern-Discovery。这一平台搭载了200余个跨学科智能体，覆盖物理、化学、生物等六大领域，支持低代码开发，助力科研智能化。据介绍，平台中开设了“科学数据广场”，开放50家顶尖机构的200余个PB级权威数据集，有助于打破行业当下的数据孤岛瓶颈。

成果1：全球首个基于人工智能的量子计算中性原子排布算法

上海AI实验室联合中国科学技术大学、合肥实验室，发布全球首个基于人工智能的量子计算中性原子排布算法，为量子计算机走向实际应用解决了核心难题。该算法利用AI技术并行驱动所有原子，仅用时60毫秒，便构建了最高达到2024个原子的二维和三维无缺陷阵列，规模刷新了世界纪录。

该方法攻克了传统技术中重排耗时随原子数增加而激增的核心瓶颈，实现了与阵列规模无关的恒定时间消耗。这一成就为未来在极短时间内构建数万乃至更大规模的无缺陷原子阵列，甚至为高性能量子计算机的研发奠定了技术基础。

成果2：多智能体虚拟疾病学家系统“元生”（OriGene）

联合临港实验室、上海交通大学、复旦大学、MIT等研究机构，发布国际首个专注于靶标发现与临床转化价值评估的多智能体虚拟疾病学家系统——“元生”（OriGene）。OriGene可自动发现并验证创新治疗靶点，实现从数据到机制、从假说到验证的全流程智能化，推动AI驱动靶点及药物发现“新范式”。目前，OriGene已在肝癌和结直肠癌治疗上分别提出新靶点GPR160和ARG2，被真实临床样本和动物实验验证，形成科学闭环。

成果3：全球首个单细胞DNA甲基化基础模型scDNAm-GPT

联合广州实验室，发布全球首个单细胞DNA甲基化基础模型scDNAm-GPT，仅基于血液即可早期检测多种癌症和呼吸疾病。效果上，scDNAm-GPT可以将血液早检癌症和肺炎准确率提高至90%以上。技术上，scDNAm-GPT首次实现对单细胞全基因组中1000万级CpG 位点的高效建模与精准表征，打破了传统方法必须依赖于预先设定的参考区域或大尺度窗口取平均值的限制，使单细胞甲基化分析的分辨率提升至单分子级别。

成果4：丰登育种大模型及应用

联合崖州湾实验室、中国农业大学等国内农业领域优势单位，发布丰登育种大模型，在国内首次确立并验证了大模型育种的技术路线，是我国种业科技从“0”到“1”的突破。作为我国首个种业大模型，至今全球范围已有超100个育种单位试用，在生物育种专业能力上超过DeepSeek R1和OpenAI GPT-4o，是未来我国大科学装置“育种加速器”的“智慧大脑”。基于该模型的应用已辅助发现未被报道的作物基因功能，标志着种业科研范式进入了新的篇章。

成果5：凝聚态物质科学全栈式智能科学发现系统

联合中国科学院物理研究所、中国科学院凝聚态物质科学数据中心，发布凝聚态物质科学全栈式智能科学发现系统，首次实现AI预测的铜基超导材料新组分在强磁场下的临界电流密度达到实用级商业产品标准，为加速超导新材料研发提供了新的路径。目前，该系统已部署至综合极端条件大科学装置数据平台。

成果6：AI地球科学家智能体系统EarthLink

联合中国科学院大气物理研究所、中国气象科学研究院，发布AI地球科学家智能体系统EarthLink，作为地球科学家的智能“副驾驶”，EarthLink能通过自然语言交互，自动设计实验并分析海量数据，覆盖地球多圈层80%的科学分析场景，将科学家从繁重的数据工作中解放，专注于想法验证与科研创新研究效率相较个人研究者效率提升160倍。

成果7：面向多碎片目标的人工智能跟踪系统

联合中国极地研究中心，发布面向多碎片目标的人工智能跟踪系统，高效实时追踪太空多碎片。系统在高精度数值模拟评估场景下，取得了相比传统视觉计算跟踪方法70%的精度提升，该方法也在南极真实观测数据上进行了测试，首次取得了高效实时多碎片追踪结果。

成果8：化学反应优化多智能体ChemBOMAS

联合同济大学，发布化学反应优化多智能体ChemBOMAS，该框架通过将化学知识引导的粗粒度搜索与数据驱动的精细优化相结合，实现了反应空间的有效划分与高质量数据的快速积累，从而显著提升优化效率。在一个全新的抗菌药物前体合成反应中，ChemBOMAS将贵金属Pd催化剂用量降低至1/10（等同于效率提升10倍），并将产率从20%提升至96%。此系统验证的Suzuki诺奖反应体系是现代有机化学最重要的工具之一，在制药、电池、材料发现等多领域具有广泛应用。该系统已经在相关药企所需要的抗菌药前体合成中得到验证。

成果9：RNA病毒语言模型Viracle

联合上海交通大学医学院附属瑞金医院、复旦大学发布了RNA病毒语言模型Viracle，为全球下一次传染病大流行的预防与控制提供科技支撑。Viracle能直接分析长度达32,768个核苷酸的完整病毒基因组序列，覆盖所有已知的RNA病毒，实现了对包括人类在内的七大宿主类别的高精度预测，其中对人类病毒的预测准确率超过95%。Viracle不仅成功识别了所有已知的人畜共患冠状病毒，还发现了数十种以往被忽视的、具有潜在人畜共患风险的动物病毒，为新兴传染病的早期预警和风险评估提供了强大工具。

成果10：三维飞行器生成智能体

联合中国商飞上海飞机设计研究院、上海交通大学发布三维飞行器生成智能体，可实现分钟级概念生成，高效简化飞行器研发流程。它深度融合大型语言模型的交互、推理、知识理解等通用能力与三维飞行器生成、城市级虚拟现实等专业能力，使设计师能通过自然语言交互引导将设计需求直接转化为可编辑的三维CAD模型，有助于提升民机设计迭代效率、知识复用价值与构型创新能力。

上海AI实验室表示，未来将持续推进通专融合技术路线的发展与探索，解决具体科学发现中的关键问题，基于“书生”科学发现平台进行科学发现与产业创新。

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刘晓洁