发布日期:2025-04-25 08:43 点击次数:57
当城市天气预告有望精确到街镇鑫系列第二季,每条马路齐可能领有"独家预告"——这并非科幻场景,而是上海"扶摇"气象大模子带来的突破。
近日,由上海科学智能规划院(下称上智院)与上海市气象局等结伙研发的国内首个聚焦超大城市安全的 AI 气象预告模子精采亮相。
其空间分袂率较传统口头升迁 3 倍至 1 公里,推理速率从 10 分钟压缩至3 秒,犹如为城市装上精确感知天气脉动的"数字神经"。
算作聚焦短时强降水、雷雨大风等中小圭表灾害性天气的 AI "哨兵","扶摇"通过和谐雷达、卫星、数值预告等多模态数据,当先散伙区域级端到端预告闭环,将在本年汛期构筑起守护城市安全的新防地。
据了解,上智院极力于于以东说念主工智能驱动科学规划范式变革、赋能千行百业。位于上海徐汇西岸的这个计谋性新式研发机构,通过与高校酿成深度协同,结伙产学研各界进行全链条创新,正在重构生命科学、物资科学、地球科学等要紧领域的科研功令,给产业场景中的要害科学问题提供创新念念路和惩办决策。
三级片在线播放当内蒙古乌兰察布与上海之间横跨 1500 公里的云上智算平台 CFFF 全速运转,当 40 PFlop/s 算力构建起数字时期的"计谋粮仓",漆远以"双院长"身份(上智院院长、复旦大学东说念主工智能创新与产业规划院院长)架起桥梁,将 CFFF 智算平台的算力上风与上智院的创新策源才气深度和谐。如今,上智院与复旦大学等高校的协同效应运转自满,各领域的科研在 AI 的全地方赋能下正驶向范式变革的创新大陆。
算力普惠:从单科精进迈向系统创新
这场变革始于一场破界行动。
2021 年,时任蚂蚁集团副总裁、首席 AI 科学家的漆远遴荐转头学术界,以复旦大学浩清特聘素养身份开启新征程。算作复旦大学东说念主工智能创新与产业规划院创举院长,在学校的任意救助下,漆远不久后牵头启动了 CFFF(Computing for the Future at Fudan)的设立,与阿里云、中国电信等合作伙伴共同攻坚国内高校最大的云上智算平台。
△漆远在复旦大学 2024 级重生开学庆典上算作教师代表发言
2023 年 6 月,横跨 1500 公里的云上智算平台 CFFF 精采上线——内蒙古乌兰察布的"切问"一号与复旦江湾校区的"近念念"一号通过光纤同频共振,以 40 PFlop/s 算力总畛域、超千卡并行遐想的硬核树立,在生命科学、量子化学、大气科学等计谋领域构筑起前沿阵脚。
此时,在归拢部署下,上智院的科研布局已悄然成型:CFFF 平台的异构遐想架构遐想成为上智院结伙复旦大学攻关科学大模子的中枢遐想底座。跟着 2024 年张江存储机房投用,新增 8PB 慈悲与 25PB 冷存,CFFF 平台构建起了数字时期的"计谋粮仓"。这一中国高校最大的异构智算集群,不仅是 AI 时期学科和谐变革的"算力重器",也构筑了上海市科学智能散伙进步发展的先发上风。
△CFFF "切问"一号
△CFFF "近念念"一号
复旦大学恒温机房里的成排玄色机柜正迷糊着颠覆性的科研图景:台风旅途计算与卵白质折叠模拟分享算力资源,基因裁剪试错与大气混浊溯源共用 AI 引擎……这种看似"无序"的学科共栖,正是 CFFF 遐想的精妙之处——平台不仅能撑持千亿参数大模子磨真金不怕火,如今更串联起袒护 10 余学科的 80 余种科研算子,让 AI 用具链渗入进每个科研毛细血管。
散伙 2024 年底,这套"科研神经系统"已结伙全校 51 个院系单元的近 4000 名用户,撑持多篇 CNS 正刊、百余篇顶刊论文和百余个国度级技俩,并斩获中国高校算力案例评比榜首。
一组数据揭示着效率立异:GPU 使用率跃升至 95%,HPC 资源讹诈率达 90%,25Gb/s 极速汇集让 1TB 数据跨机房传输仅需 10 分钟。更深层的改变在于创新文化的嬗变。CFFF 平台通过多档次的培训体系,袒护了 2700 多名师生,促进了学科交叉和结伙规划。
正是这种体制机制创新的泥土,滋长出买通学科壁垒的要害变量。2023 年 9 月,上智院精采开拔,成为科学智能创新策源的计谋支点:它既非传统高校现实室的纯学术规划,亦非产业界快速落地的技俩导向,而所以 AI 为催化剂和通用技能,结伙产学研各端进行全链条创新,将临床病例、大气模拟、卵白质结构这些"科技方言"编译为东说念主工智能的通用谈话。
△位于上海西岸的上海科学智能规划院中枢攻坚:"破壁"垂直领域科学大模子
伏羲气象大模子、女娲生命大模子、燧东说念主物资大模子……在上智院,这些以中原文静鼻祖定名的垂直领域科学大模子,承载着用东说念主工智能破解高价值产业场景中的要害科学问题的服务。
伏羲气象大模子的实战价值在 2024 年超强台风"贝碧嘉"的计算中得到考证。当多量机构计算台风将在浙江台州到江苏启东一带沿海登陆时,该系统提前 5 天锁定上海浦东为最可能登陆点,并通过每 6 小时更新的动态预告不时修正轨迹。
除了针对将来 15 天的中短期细目性预告,"伏羲"同期还研发了聚会预告,即不错进行概率预告。自降生以来,它已在上海中心气象台、国度气象中心、香港天文台、欧洲中期天气预告中心等多个机构业务化运行。凭证公共泰斗机构欧洲中期天气预告中心的及时运行评测,当今"伏羲"是已有模子中综合预告精度(ACC 和 RMSE)最高的模子。
面向产业,"伏羲"已与中国太平洋财产保障股份有限公司、中国远洋海运集团有限公司等企业合作,为防灾减灾、远洋导航提供气象救助,同期应用于光伏、风电的出力与蜕变优化,升迁新能源运行效率。
△在中国气象局开展的东说念主工智能天气预告大模子示范计算中,伏羲气象大模子三项综合评测倡导均排行第一
以生命科学的微不雅基因卵白均分子以及宏不雅表型两大基础场景为执手,女娲生命大模子极力于于为基因创新药研发、卵白动态遐想、数字孪生诊疗等家具平台提供基础模子才气,突破传统遗传调控、生物力学遐想口头,散伙进步式的生命情景计算。
siRNA ( 一种短链的 RNA 分子,可有用扼制致病基因抒发,比传统药物合成难度更低、靶点更粗俗)的底层生物机制—— RNA 搅扰机制规划曾赢得 2006 年诺贝尔生理学或医学奖,其药物研发是公共范围内极具后劲的前沿医药领域。"女娲"团队打造了公共首个大畛域 siRNA 药物数据库,包含荒谬 30 万条化学修饰的 siRNA 数据,涵盖 45 个调节靶点,为 siRNA 药物研发提供了迫切救助。在数据库的基础上,团队构建了一个 AI 模子,用于对 siRNA 药物进行捏造筛选,在现实考证阶段将多靶点药物的疗效揣渡流毒从 40% 责问到了 8%。
△女娲生命大模子的 siRNA 药物千里默效率计算服务
燧东说念主分子基础大模子聚焦物资科学的中枢挑战,极力于于构建解析分子世界的通用用具。该模子讹诈最大的第一性旨趣数据库 QO2Mol 进行磨真金不怕火,旨在惩办材料科学中的基本问题,救助石化、能源和制药等行业。
在电板研发领域,模子构建了 929 个分子的潜在筛选库以磨真金不怕火生成模子,加快锂电板电解液新式配方的探索;在环保材料标的,其从 700 多万种捏造分子中筛选出甘心各项性能条目的可不时高分子材料单体,助力升迁一些常见材料的降解性能、责问环境混浊。药物研发则是另一迫切应用场景,通过 AI 与遐想措施的结合,团队一个月内发现某难成药靶点的动态结合口袋(传统现实室或 Alpha Fold3 难以捕捉),并筛选出现实考证的活性分子。
△燧东说念主分子基础大模子在四大中枢倡导上全面超越了业界主流的 Max Welling 团队提议的 EDM 模子
面向复旦大学的文理医工"四轮驱动"和新工科设立,两边的协同创新最近在复旦大学附庸中山病院心内科落地吐花。
"技能的爆发式发展远超预期。"中国科学院院士、复旦大学附庸中山病院(下称中山病院)心内科主任葛均波在 2 月份的"不雅心 CardioMind "发布会现场感触说念,"当年咱们探讨的照旧 AI 能否解析医学学问,如今它也曾梗概深度参与疾病会诊和临床决策。"
这个专攻心血管的"数字巨匠"是国内首个深耕心血管专科的医疗大模子,由中山病院与上智院 - 无穷光年结伙现实室共同研发,输入了中山病院心内科累积的数十万份电子病历,更消化了顶尖大夫的诊疗逻辑:从老例疾病指南到"名院大查房"提真金不怕火的疑难病例训戒,齐被滚动为结构化学问库。系统突破单一文天职析桎梏,散伙心电图、超声影像、现实室查验等多模态数据整合推理,其亚专科学问库精确袒护冠心病、心律失常、心力败落等中枢领域。
△葛均波在"不雅心 CardioMind "发布会现场
在与公共变暖速率的竞走中,科学家们亟需更庞大的用具——既要精确计算格陵兰冰盖消融对上海海平面的影响,也要量化碳关税政策对长三角制造业的冲击,以致预判风景黎民潮可能激勉的地缘政事飘荡。
这些复杂议题进步当然与社会两个系统,也对风景科学模子提议了更高条目。由复旦大学校长助理、上智院理事长吴力波领衔的 Planet Intelligence@Climate(简称 PI@Climate) 团队正在探索一种新的解题姿色——用大模子解析风景,用智能决接应酬将来。
PI@Climate 是中国首个基于自主学问体系构建的风景科学大谈话模子,由复旦大学、上智院、上海创智学院结伙研发。它突破了传统模子对单一学科的依赖,和谐农学、林学、法学、经济学等十余个领域的专科数据,不时进行磨真金不怕火与微调,酿成了一个袒护风景变化科学事实、当然与社会系统影响、减缓与适应旅途等中枢主题的高着实度领域模子。
"算作一个面向风景垂类的大谈话模子,PI@Climate 比底座模子或通用大模子更擅长惩办具体的专科科学问题。"吴力波说。当通用模子面临"冻土消融对碳汇的影响"仍点水不漏时,PI@Climate 已能综合水利工程模子与环境法例条规,为科研或政策提供可实行的决策分析救助。
同期,团队构建起一套包含 7777 个多学科问题的评测体系—— PI@Climate Benchmark,为风景领域内的大模子才气考证提供系统依据,反哺领域模子的发展。
△吴力波在 PI@Climate 发布会现场
传统台风旅途预告的背后,是气象学家在"千万维度迷宫"中的高深探索。以欧洲中期预告中心逐日运行 51 次扰动预告为例,这种预告措施就像派出 51 支探险队,在由温度、气压、风速等千万个变量组成的"天气迷宫"里解放搜索。这种战术不仅耗尽海量超算资源,况且由于有限预告样本权贵加多了预告决策的难度。
针对这一痛点,中国科学院院士、发展中国度科学院院士、复旦大学特聘素养穆穆过甚团队的后生规划员冯杰等结伙上智院提议双重破局旅途。在表面层面,规划论证了基于流毒演变规矩的扰动措施,结合伏羲气象大模子的高效预告的上风,或能以低于 1/100 的资本生成更优台风旅途概率预告家具,为气象计算从"能源穷举"转向"智能降维"提供表面撑持。在技能层面,团队开荒 VI-CNOPs 智能算法,像训戒丰富的导航员般,通过分析历史数据自动生成最优扰动策略。新措施在模拟测试中较传统措施的预告上风随时刻推移不时扩大。
两项效率于近期发表于泰斗期刊 npj Climate and Atmospheric Science 和 Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society,酿成"表面 - 技能"闭环,为高精度、大样本的聚会预告提供极具后劲的惩办决策。
△穆穆为大气与海洋科学系学生讲课
△冯杰为大气与海洋科学系学生素养 AI 的气象应用
在科技与文化和会的配景下,AI 技能凭借跨领域上风为东说念主文社会科学规划注入新动能,成为传播中中语明的迫切力量。复旦大学国度发展与智能治理综合现实室(下称现实室)结伙上智院,聚焦考古、古翰墨、早期文籍和古代历史地舆四大赞成领域,开展中中语明大模子规划,推动以东说念主为中心的规划范式转型。
该技俩突破传统"透物见史"视角,真贵解析东说念主与东说念主、东说念主与物、东说念主与环境的多维互动相干,构建契合中中语明价值不雅的大模子体系。算作技俩总负责东说念主,复旦大学副校长、现实室主任陈志敏强调,中中语明的传承创新是咱们共同的服务,起源的回想重建过程中 AI 技能不错阐发多个方面的要害作用。
依托深厚的东说念主文社会科学底蕴,复旦大学正探索 AI 助力新文科设立提质增效的标的。由现实室牵头,结伙上智院与德勤中国编撰的国内首部 AI 与东说念主文社会科学结合领域的全面讨教《将来已来——东说念主文社会科学智能发展蓝皮书》(下称《蓝皮书》),收罗 53 位巨匠灵敏,系统梳理 AI 与东说念主文社会科学和谐的表眼前沿与技能挑战。
《蓝皮书》主编吴力波指出,区别于当然科学,东说念主文社会科学的规划对象是东说念主类活动,规矩考证难度更高。该讨教极力于于通过 AI 技能解构社会复杂系统特征,精确形容主体间相干汇集,从而更好地进行计算以及部分证伪。
△主创团队代表共同发布《蓝皮书》。陈志敏、吴力波、胡清静、吴肖乐、周葆华、文少卿、严峰、尤忠彬。
在 AI 技能久了千行百业确当下,复旦大学东说念主工智能创新与产业规划院素养徐增林率领团队存身共性技能,与上智院合作打造了一套"算法用具箱",为 AI 技能的安全着实与效率升迁筑牢根基。
在联邦学习领域,针对数据分散不均导致的模子泛化逶迤,团队通过矫正加权团员与客户端遴荐策略,权贵升迁模子在未参与磨真金不怕火客户端的阐扬,为医疗会诊、金融风控等苦衷明锐场景提供更雄厚的技能撑持。面临电商平台的海量数据处理需求,团队开荒的 EAVE 措施通过轻量级疏淡交互遐想,将属性值索要效率升迁 30%,成为优化商品防守的利器。在多模态学习领域,M2PT 措施以更低遐想资本开释多模态大模子的零样本学习后劲,为智能助手、自动驾驶等应用注入泛化才气。而针对异质图学习的 M2M-GNN 模子,则在外交织集分析、药物研发等领域展现出精度上风。
这些技能突破,成为构筑 AI "安全 - 效率"双引擎的中枢组件,每一项效率齐在修起 AI 落地的本体矛盾:如安在洞开谄媚中守住安全底线,在算力约束下开释最大效率。
△徐增林在上智院与前来疏通学习的复旦大学学生探讨着实 AI 生态基座:从工程优化到洞开谄媚
"要全面激动 AI4S 范式变革,必须对持深耕垂域,系统整划算法、算力、语料,真的作念一盘‘番茄炒蛋’,而不是免强一锅‘番茄 + 白煮蛋’。"中国科学院院士、复旦大学校长金力在本年寰宇两会上的发言,对复旦大学发展科学智能的念念路作念了形象抽象。
这一理念在 2025 公共开荒者前锋大会上得到了共识——漆远用"泥土、水分、阳光"的生态比方,强调基础工程才略如同泥土、领域学问如水分津润、复杂推理模子似阳光赋能,三位一体的洞开共生将任意推动高校和企业的发展。
当 DeepSeek 大模子将磨真金不怕火资本压缩至传统措施的 1/10、推理资本降至每百万 token 一元时,背后是低秩瓦解技能削减参数冗余、通讯遐想并行化升迁资源讹诈、GPU/CPU 异构蜕变突破用具桎梏的工程突破。燧东说念主分子基础大模子研发中,团队重构基于 CPU 架构的遐想用具包,搬动到 GPU/CPU 羼杂架构上,使分子能源学模拟效率升迁 10 倍,径直检朴 90% 遐想资本。"算法像念念想,而莫得工程就莫得‘肉身’",漆远如是说。
这种凸起工程和洞开的系统化念念维正驱动上智院与复旦大学共同构建科学智能的生态基座。相干于 Deepseek 这么的大谈话模子,垂直领域科学大模子更千般化,尤其需要用具链和数据平台的救助。
上智院结伙复旦大学与科创公司无穷光年打造的一站式 AI4S 秉性智算软件平台,如同科研版的 Cohere,集平台、模子和应用用具于一体,可服务多家高校与科研机构。工程层面的洞开谄媚有用助力了科研模子的洞开服务。如今,平台已集成 DeepSeek、AlphaFold3、伏羲气象大模子、燧东说念主物资大模子、女娲生命大模子等前沿模子,并完成 6 家国产 GPU 与 10 个领域模子的深度适配。接下来还将为复旦百模计算提供技能救助,通过国产适配救助复旦产教和谐平台落地应用,并提供科学智能 Agent 系统、救助复旦科研场景历程智能化需求。
△一站式 AI4S 秉性智算软件平台
淌若说用具优化是掌控火候,那么数据治理即是精选食材。两边共建的科学语料平台算作另一块基石,在复旦大学东说念主类表型组规划院实行院长田梅团队与复旦大学附庸华山病院核医学科副主任左传涛团队手中具象化为 NasalSeg ——公共首个鼻腔 3D CT 开源数据集。
当代医疗中,颌面外科手术高度依赖 CT 影像来分析鼻腔与鼻旁窦的结构。关联词,传统的手工分割姿色就像大夫在 CT 图像上"雕镂"鼻腔组织,不仅费时勤劳,还可能因大夫间的各异导致标注不一致。因此,自动化分割成为 AI 医学影像规划的一大要害标的,但该领域一直穷乏公开的高质地数据集。
为了惩办这一问题,田梅团队与左传涛团队推出包含 130 例高精度像素级标注的 CT 扫描数据的 NasalSeg,袒护左 / 右鼻腔、鼻咽部及傍边上颌窦共五个要害剖解区域。比拟于曩昔的特有或小畛域数据集,NasalSeg 的标注数据量升迁了一个数目级,为 AI 磨真金不怕火提供了更圭表、更丰富的"课本",让算法更高效地学习自动分割。将来,NasalSeg 将助力鼻内镜手术机器东说念主、智能影像分析系统等临床用具的发展,匡助大夫更快、更精确地制定调节决策,减少患者恭候时刻。
△田梅在上智院面向东说念主类表型组大科学计算关联巨匠学者先容交叉规划服务
△左传涛在复旦大学附庸华山病院
科学语料平台于 2024 世界东说念主工智能大会首度公开亮相,具备从数据采集、加工到防守和建模的全链路才气,保证数据的高效加工、着实和安全互通。当今,平台已蚁集超 10PB 高质地科学数据,正在催化多学科突破——东说念主类表型组规划院通过血管几何数据重构血流模拟历程,将心血管流膂力学遐想效率升迁 5 倍;生命科学学院完成 50TB 东说念主类基因组数据采集,较传统姿色责问 40% 耗时;东说念主工智能创新与产业规划院散伙卵白质 - 药物对接效率 10 倍跃升,并生成业界首个 1 纳秒动态卵白质结构数据。这些圭表化"数据食材"通过科学语料平台的智能清洗与增强,让公共规划者得以专注"番茄炒蛋"的"烹制"。
△科学语料平台
从内蒙古乌兰察布的"切问"超算集群到发祥于上海的高质地科学语料平台,从守护苦衷的着实 AI 到垂直领域模子的"全能适配"用具链,这些基座工程正在书写新的科研生态叙事。
站在科学智能爆发的潮头,漆远为这场变革写下新的注脚:科学智能的发展,始于对"泥土、阳光、水分"的系统扶植,成于洞开生态中迸发的集体灵敏。
算作科学智能生态的基础才略和要害节点,上智院的 AI 科学家、AI 工程师和高校机构的领域科学家联袂前行,擘划前瞻蓝图,着力构建愈加完善、更具包容性的科学智能生态系统,散伙算力、算法、数据更大畛域的整合与升迁,为科学智能下一个爆发式发展注入强盛能源。
* 本文系量子位获授权刊载,不雅点仅为原作家通盘。
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— 完 —
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科技前沿进展逐日见鑫系列第二季