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(来源:澎湃新闻)
科学仪器是科学家探索未知世界的“眼睛”,而作为工业时代精密制造的产物,其研发生产技术长期被国外垄断。
10月17日,在2026浦江创新论坛科学仪器专题论坛上,中国科学院院士、厦门大学教授田中群,中国计量科学研究院研究员、原院长方向等学者指出,“AI原生”不仅是科学仪器升级的革命性工具,更是驱动我国高端装备实现“换道超车”、重构科研基础设施的核心引擎。
田中群院士指出,目前中国使用的高端科学仪器绝大部分来自进口。若继续沿用传统的机械与光学演进路线,很难在短时间内跨越西方国家构筑的专利与技术壁垒。
他认为,正如我国汽车产业依托新能源技术实现“换道超车”一样,人工智能与科学仪器的深度结合,正是我国仪器产业重塑格局的历史性机遇。
然而,田中群对当前大热的“AI for Science(科学智能)”提出了批判性的思考。他认为,许多所谓的智能化,仅仅是在传统仪器后端做一个“AI外挂”来处理数据,或者用机械臂替代人工做简单的自动化操作。这样的仪器没有超出孤立工具的范式,普遍存在“感而不知、知而不动、动而不联、联而难用”的问题。
“自动化不等于智能化。”田中群强调,要突破原先的观测和研究范式,需要从系统论、控制论和信息论的高度,构建具备“大脑(系统科学指导)、小脑(AI局部决策调控)、敏锐五官(高灵敏传感器)与灵活手脚(执行机构)”的闭环系统。
方向指出,可以用一条简单的标准判断一台仪器是否是“AI原生”:如果把其中的AI模块拿掉还能正常运行,那它只是“AI+(外挂赋能)”;如果拿掉AI后,整个系统架构直接崩溃、无法运行,那才是真正的AI原生。
AI原生的科学仪器有何不同之处?方向提到,传统仪器为了让人读懂数据,在滤波、降噪、提取的过程中丢失了大量宝贵的原始物理信息。而AI原生仪器是从信号链、表示层、控制层到设计目标全部围绕AI重构,将带着噪声的原始数据直接交给机器,实现“实验即推理,推理即实验”的边测边优化。同时,为了防止AI出现黑箱效应与数据漂移等问题,必须通过标准建设将“可信”内生于系统之中,实现测量结果“输出即可溯源、输出即可采信”。
在活动现场,上海科学院发布2026年度科学仪器标志性创新成果“仪元智衡OS”。用户可以通过对话框直接提出实验需求,智能体就能自动调动光谱仪、色谱仪等仪器运行并收集和分析数据。
该系统的开发者、上海计算机软件技术开发中心主任蔡立志告诉记者,传统仪器往往需要进行复杂的参数调整,且每个品牌都有区别,主要依靠调试者的经验。而AI仪器不仅可以根据任务自动调整参数,还能够保留全部物理信息,有助于在后端分析中找出那些可能被误认为是噪声的科学发现。
跳出“AI外挂叠加、传统设备改良”迭代模式,拥抱AI原生,开始成为行业共识。论坛上,上海科学院院长孙真荣正式发布《智能原生科学仪器创新发展上海共识》,倡导底层原生创新发展路径,从“重塑底层基因、激活数据引擎、构筑标准基石、营造开放生态”四个维度,明确新一代智能科学仪器“生而开放、生而智能”的发展内核。
澎湃新闻记者 季敬杰
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