5月26日，上海科学智能研究院联合复旦大学、施普林格·自然（Springer Nature）旗下的自然科研智讯（Nature Research Intelligence）发布《科学智能白皮书2025》（以下简称《白皮书》）。

《白皮书》由近60位不同领域的科学家联袂写作，将人工智能（AI）相关领域划分为AI核心（算法、机器学习等）与科学智能六大方向（数学、物质科学、生命科学、地球与环境科学、工程科学、人文社会科学）。《白皮书》指出，在以上所有领域，科学智能正在深刻重塑传统科学研究范式，全流程赋能科学研究，显著提升科学发现的效率与精准性。

《白皮书》全面探讨了科学智能在7大科研领域、28个前沿方向、近90个科学智能关键问题及突破路径，例如如何提升AI模型在科学研究中的泛化性和可解释性、如何推动AI拓展科学发现的创新边界。《白皮书》提出，应融合先验知识的跨尺度建模、利用生成式模型和合成数据来弥补数据稀缺、建立跨学科知识图谱与闭环强化学习系统，推动科学智能的进一步发展。《白皮书》重点关注了AI安全和AI伦理治理，强调“以人为本”，构建内生安全机制，确保AI技术在研发初期即嵌入安全防护能力，并和人类对齐。

《白皮书》中也探讨了科学智能研究中最获青睐的AI 方法和技术。目前，大语言模型（LLMs）已经成为物质科学、生命科学、社会科学等领域的通用科研工具；强化学习在工程系统控制、数学定理证明及物理模拟等复杂场景中占据主导地位。计算机视觉技术在生命科学和地球环境领域渗透显著；分布式学习、图神经网络、可解释AI 和边缘智能在不同学科中均得到广泛应用。

《科学智能白皮书2025》。图片由上海科学智能研究院提供

基于全球科学智能多源大数据统计结果，《白皮书》指出，2015至2024年间，全球AI和科学智能领域的学术出版物总量快速增长，科学智能异军突起，2020年后加速成长；全球AI期刊论文数量在过去十年间激增近三倍，其中AI核心领域占比从44%降至38%，科学智能占比相应提升了6个百分点，且其年均增长率从2020前的10%提升至2020后的19%，工程科学和生命科学领域年均增长率尤为显著。

国别研究显示，中国AI出版物总量从2015年的6.01万篇上升至2024年的27.39万篇，占全球总量29%。2018年，中国AI出版物总量超越欧盟，居全球首位，2022年超越欧盟和美国的总和。但从科研影响力看，美国仍保持领先地位，中国正在快速追赶，至2024年，中国的AI 相关论文引用量占全球总量的40.2%，美国占比为42.9%。

值得一提的是，中国在AI应用型创新领域实现了从“跟随者”到“引领者”的跨越。对专利、政策文档与临床试验中的引用数据分析显示，中国在2016年以2.32万次的引用量超越欧盟（2.23万次），2019年以2.60万次超越美国（1.96万次）。至2024年，中国占据了全球AI出版物在专利、政策文档与临床试验中的引用达41.6%，遥遥领先。

就科学智能分领域AI出版物国别趋势来看，中国在AI与地球环境科学和工程交叉领域拥有先发优势；2019年以来在AI与数学、物质科学和人文社科交叉领域发力，实现全球领先。值得注意的是，中美仍是全球最重要AI科研伙伴，尽管在2020年到达顶峰后合作有所下滑，至2024 年，中美合作的AI 出版物总量为1.22 万篇，是2015 年的两倍。