本报告提出了在人工智能时代推进科学研究革新的具体方案,强调通过建设大规模集成研究基础设施,实现研究方式的根本性转变,以应对科学研究面临的新挑战和机遇。
当前科学研究正处于范式转变的关键时期。传统的研究方式已难以应对数据爆炸性增长、跨学科融合需求、研究复杂度提升等挑战。人工智能技术的快速发展为科学研究带来了前所未有的机遇,但同时也要求研究基础设施和研究方法进行相应的革新。日本必须抓住这一历史性机遇,构建适应AI时代的新型研究体系。
报告提出的核心理念是建设"大规模集成研究基础设施"。这一基础设施将整合高性能计算资源、大规模数据存储和管理系统、先进的AI分析平台、跨机构协作网络等要素。通过这种集成化的基础设施,研究者可以处理和分析海量数据,运用AI技术加速科学发现,实现不同学科间的深度融合。
具体建设方案包括五个方面。第一,构建国家级超算中心网络,提供满足AI计算需求的算力支撑。第二,建立科学数据共享平台,实现研究数据的标准化管理和开放共享。第三,开发AI驱动的研究工具,包括自动化实验系统、智能分析软件、科学发现辅助系统等。第四,培养AI与专业领域复合型人才,建立跨学科教育项目。第五,制定数据治理和伦理规范,确保AI在科学研究中的负责任使用。
报告特别强调了几个优先发展领域。在生命科学领域,通过AI分析基因组、蛋白质组等大数据,加速新药开发和精准医疗。在材料科学领域,运用机器学习预测材料性能,大幅缩短新材料研发周期。在地球环境科学领域,整合卫星观测、地面监测等多源数据,提高气候变化预测精度。在基础物理领域,利用AI处理大型实验装置产生的海量数据,探索宇宙奥秘。
实施路径采用分阶段推进策略。短期内(1-2年),重点建设核心计算设施和数据平台,启动示范项目。中期(3-5年),扩展基础设施规模,形成跨机构协作网络,产出标志性成果。长期(5-10年),建成世界一流的AI驱动科研体系,在多个领域实现突破性进展。
报告还提出了保障措施。包括设立专项资金支持基础设施建设和运营;建立灵活的管理机制,促进资源共享和高效利用;加强国际合作,参与全球科研基础设施建设;完善评价体系,鼓励运用新方法开展创新研究;强化知识产权保护,平衡开放共享与成果保护。
最后,报告强调,AI时代的科学研究革新不仅是技术升级,更是研究文化和组织方式的深刻变革。通过建设大规模集成研究基础设施,日本有望在新一轮科技革命中占据有利地位,为人类知识进步做出更大贡献。