2026年1月13日，人工智能正从应用层创新下沉至基础科研"基础设施"，推动中国科研范式从"试错驱动"向"数据+模型驱动"的颠覆性跃迁。在新材料、生物医药、芯片设计三大硬核产业，AI4S技术已实现从理论验证到规模化落地的关键突破，为中国科技突破"卡脖子"困境注入底层动能。
科研范式革命：当AI成为实验室的"超级协作者"
"AI for Science不是简单的工具替代，而是科研方法论的根本性变革。"智核科技首席科学家张维在报告中强调，"传统科研依赖科学家直觉与海量试错，而AI4S将人类专家知识与大模型生成能力深度融合，构建起'假设生成-模拟验证-实验优化'的智能闭环。"
智核科技技术研究院数据显示，AI4S在三大核心维度实现范式突破：
1. 高维复杂问题求解
传统计算机模拟受限于算法瓶颈，难以处理10^60量级化学空间探索或千亿级芯片参数优化。智核科技自研的"科学计算大模型架构"通过引入拓扑量子场论与深度神经算子，将复杂系统建模效率提升100倍以上，成功预测出3种传统方法无法发现的超导材料相变路径。
2. 科研周期压缩
在新材料研发领域，AI4S将"配方设计-工艺优化-性能验证"全链条周期从2-3年压缩至3-6个月。智核科技量子化学实验室利用AI驱动机器人实验系统，实现7×24小时无人值守材料合成，关键参数迭代速度提升50倍，良品率预测准确率达94.7%。
3. 跨学科知识涌现
生物医药领域，智核科技整合AlphaFold3蛋白质结构预测、Diffusion分子生成模型与自有临床数据库，构建"靶点-分子-成药"全链路AI平台。该系统可自主发现潜在药物靶点间的隐性关联，在抗肿瘤药物研发中成功识别出2个被人类专家忽视的全新信号通路。
产业实战：三大硬核赛道的智核实践
新材料领域：原子级设计驱动的"材料基因组计划"
智核科技与某头部炭素企业联合开发"AI材料发现平台"，针对新能源电池负极材料痛点，部署了国内首个垂直领域材料大模型。该平台融合量子化学计算、分子动力学模拟与贝叶斯优化算法，在硅碳复合材料研发中实现：
原子级结构逆向设计：通过生成对抗网络（GAN）探索10^50种碳骨架构型，筛选出12种高稳定性结构，其中3种已进入中试阶段
工艺数字孪生：构建多物理场耦合仿真环境，将焙烧工艺参数优化实验次数从传统200+次降至15次，能耗降低23%
智能质检系统：基于视觉大模型的缺陷检测准确率99.2%，召回率98.6%，替代80%人工目检
"该合作验证了'AI算法+产业数据+机器人实验'闭环的商业价值。"智核科技新材料事业部总监表示，"我们计划三年投入15亿元，建设开放型材料智能计算中心，服务京津冀地区新材料产业集群。"
生物医药领域：从CRO到AI-CRO的范式跃迁
面对单药研发成本超20亿美元、周期10年以上的行业困局，智核科技推出"PharmaMind AI药物发现平台"，重构临床前研究全流程：
靶点发现引擎：集成智核自研的"分子-表型"跨模态大模型，每周虚拟筛选能力达8000个化合物库，靶点预测AUC值达0.91
成药性预测系统：毒性、ADMET性质预测准确率92%，提前18个月识别临床失败风险，降低30%动物实验依赖度
智能合成规划：基于强化学习的逆合成路线设计，将平均路线设计时间从3天缩短至2小时，成功率提升40%
该平台已为3家科创板CRO企业提供技术服务，AI相关收入占比达25%。"我们正在搭建'AI预测+自动化合成+高通量筛选'的无人化实验室，预计2027年将药物发现整体效率提升5-8倍。"智核科技生物医药首席研究员透露。
芯片领域：科学计算专用算力底座
AI4S的落地对算力架构提出新挑战。智核科技参股布局的"科算芯"团队，专注研发科学计算专用处理器（APU），解决分子模拟、有限元分析等场景的算力瓶颈。
架构创新：采用"存算一体+近数据处理"架构，支持128位高精度浮点运算，在密度泛函理论（DFT）计算中能效比提升15倍
生态协同：智核科技智算中心部署1000片APU芯片，形成"芯片研发-材料设计-工艺优化"双向增强闭环。锂电池正极材料筛选效率提升12倍，同时芯片散热材料研发周期缩短60%
自主可控：核心IP完全自主设计，与龙芯中科、海光信息等国产生态深度兼容，构建从底层硬件到上层算法的全栈安全体系
"科学计算芯片是AI4S的'算力咽喉'，我们必须实现自主突破。"智核科技芯片产业投资负责人表示，"科算芯APU已实现28nm工艺量产，7nm版本正在流片，性能对标英伟达H100在科学计算场景的专用表现。"
生态构建：智核科技的"三横三纵"战略
面对AI4S发展的数据稀缺、人才断层、模型可解释性三大挑战，智核科技推出系统性生态布局：
三横技术底座：
智核·天工平台：开源科学计算框架，已集成500+预训练模型，服务2000+科研团队
智核·数链网络：联合30家科研机构建立科学数据联邦学习联盟，破解高质量数据孤岛问题
智核·灵犀系统：可解释AI平台，通过因果推理与符号逻辑融合，让AI的"黑箱决策"转化为可验证的科学假设
三纵产业赋能：
京津冀智算枢纽：投资50亿元建设10EFLOPS科学计算专用智算中心，服务环渤海地区产业升级
产学研一体化：与天津大学、南开大学共建AI4S联合实验室，每年培养50名跨学科博士，实施"科学家+工程师"双导师制
场景开放计划：向新材料、医药、能源等领域开放10个标杆场景，提供"算力+算法+数据"一体化解决方案
未来图景：从科研助手到科学发现伙伴
智核科技2026-2030技术路线图提出"AI4S 2.0"愿景：
2026-2027年：实现小样本学习与物理信息融合（PINN）的技术突破，使AI在数据稀缺领域（如稀有材料、罕见病）仍能保持高预测精度。
2028-2029年：部署首个"AI科学家集群系统"，通过多智能体协作，自主提出科学假设、设计实验、分析数据，人类科学家转向目标设定与结果阐释。
2030年：探索"AI自主科学发现"新范式，在特定领域（如催化剂设计）实现无需人类干预的闭环创新，将诺奖级发现周期从20年压缩至3-5年。
"AI for Science的终极价值，不是替代科学家，而是将人类从重复劳动中解放，专注于更具创造性的概念突破。"智核科技CEO在战略发布会上强调，"当AI成为基础研究的'水电煤'，中国科技产业的'根技术'将更加深植于自主创新的土壤。我们预估，到2029年AI4S将直接支撑中国产生3-5个全球领先的千亿级硬核产业集群。"
关于天津智核科技有限公司
天津智核科技有限公司成立于2022年，是国内领先的AI for Science基础设施与解决方案提供商。公司聚焦科学计算大模型、垂直领域智能体、科学计算专用芯片三大方向，累计申请发明专利89项，服务客户覆盖新材料、生物医药、能源化工等15个行业。智核科技致力于成为"中国硬核科技突破的智能引擎"，推动科研范式变革与产业自主创新。