匯聚攀登者

種子，能否用AI的方式識(shí)別好壞？這一前沿課題，國(guó)際巨頭諱莫如深，幾乎不發(fā)表論文、不申請(qǐng)專(zhuān)利，以免在信息公開(kāi)時(shí)被跟風(fēng)模仿，對(duì)于科研工作者而言，很難用“站在巨人肩膀上”的方式來(lái)破題。

這是未來(lái)農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略性的必爭(zhēng)之地。上海人工智能實(shí)驗(yàn)室青年科學(xué)家、“90”后董楠卿立志打開(kāi)這一“黑匣子”。他和崖州灣國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的農(nóng)業(yè)專(zhuān)家一起，讓AI串聯(lián)起“孤島式”的種業(yè)數(shù)據(jù)，具備解決種業(yè)科學(xué)問(wèn)題的能力。

2024年，首個(gè)種業(yè)大模型“豐登”在上海正式發(fā)布，填補(bǔ)我國(guó)在智能育種領(lǐng)域的大模型技術(shù)空白，邁出利用AI彎道超車(chē)國(guó)際農(nóng)業(yè)科技的關(guān)鍵一步。

“基礎(chǔ)研究是專(zhuān)業(yè)門(mén)檻極高的科研事業(yè)。而顛覆式創(chuàng)新需要跳出傳統(tǒng)技術(shù)路線(xiàn)思維，AI科學(xué)家要善于識(shí)別科學(xué)問(wèn)題，更要樂(lè)于在最先一公里艱苦跋涉。”董楠卿說(shuō)。

推進(jìn)戰(zhàn)略導(dǎo)向的體系化基礎(chǔ)研究，需要全新的科研范式。當(dāng)前，人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究（AI for Science，AI4S）已成為全球AI“新堡壘”，在這一戰(zhàn)略方向進(jìn)一步推進(jìn)體系化基礎(chǔ)研究，日漸成為科學(xué)界共識(shí)。人工智能實(shí)驗(yàn)室推出“攀登者”計(jì)劃，面向全球開(kāi)放申請(qǐng)。

“學(xué)科間的‘煙囪式’發(fā)展，既容易造成資源分散和重復(fù)投入，也在一定程度上制約顛覆性成果涌現(xiàn)。以跨界方式重新組織創(chuàng)新范式，突破超出單一團(tuán)隊(duì)的研究能力，讓研究、工程與系統(tǒng)‘?dāng)y手’，上海向全球征集那些具有重大意義但尚未被充分探索的高價(jià)值問(wèn)題，并給予全流程支持。”上海人工智能實(shí)驗(yàn)室相關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)。

為更好支持基礎(chǔ)研究，上海在全國(guó)開(kāi)展了多項(xiàng)首創(chuàng)性探索。2024年為深化基礎(chǔ)研究的組織實(shí)施機(jī)制改革，上海成立尚思自然科學(xué)研究院，致力于推動(dòng)上海“基礎(chǔ)研究先行區(qū)”建設(shè)，支持科學(xué)家開(kāi)展前沿性、顛覆性、開(kāi)創(chuàng)性、突破性研究。日前，首批尚思學(xué)者揭曉，20位具有較強(qiáng)研究實(shí)力和卓越創(chuàng)新潛力的年輕科學(xué)家入選。

用AI“創(chuàng)造”出人類(lèi)從未在自然界發(fā)現(xiàn)的分子，解決鋰電池的壽命問(wèn)題；利用古DNA存儲(chǔ)的信息繪制東亞文化向西輻射的路線(xiàn)圖……自2022年開(kāi)始，復(fù)旦大學(xué)在全校層面推動(dòng)跨界融合的AI4S為科研賦能，今年1月至2月，已在國(guó)際頂刊上發(fā)表6篇論文。“科研范式的變革從根本上改變科學(xué)研究的邏輯，也讓更多年輕的‘最強(qiáng)大腦’能夠被‘看見(jiàn)’。”學(xué)校相關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)。

“基礎(chǔ)研究是整個(gè)研發(fā)鏈條的起始源頭，也是整個(gè)科學(xué)體系的源頭和根基。”上海市科委主任駱大進(jìn)說(shuō)，聚焦建設(shè)具有全球影響力的科創(chuàng)中心，上海正在鼓勵(lì)科學(xué)家開(kāi)展高風(fēng)險(xiǎn)高價(jià)值的研究，讓他們十年干一件事，而不是一年干十件事。

上海核工程研究設(shè)計(jì)院科研人員與探索者計(jì)劃團(tuán)隊(duì)聯(lián)合研發(fā)核電設(shè)備（2024年10月攝）。受訪(fǎng)者供圖

前沿導(dǎo)向“不少于1/3”規(guī)則

穩(wěn)定支持“長(zhǎng)期者”

近日，上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院副教授倪俊團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的工具網(wǎng)站，快被國(guó)內(nèi)外學(xué)者“擠”爆了。該網(wǎng)站為訪(fǎng)客提供細(xì)胞內(nèi)任意兩個(gè)酶的連接解決方案，其核心理念源自團(tuán)隊(duì)發(fā)表在《細(xì)胞》的研究成果。

從酶的定向進(jìn)化到人工智能設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)相關(guān)研究在2018年和2024年兩度斬獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。在這一前沿，倪俊團(tuán)隊(duì)已長(zhǎng)期鉆研十余年。

“細(xì)胞生產(chǎn)物質(zhì)的過(guò)程是一步一步進(jìn)行的，不同步驟需要不同的酶催化。如果能將這些酶按正確步驟連接起來(lái)，就能顯著提高細(xì)胞生產(chǎn)物質(zhì)的效率。”倪俊介紹，酶就像細(xì)胞內(nèi)的“車(chē)間”，團(tuán)隊(duì)嘗試上百種“車(chē)間”連接方式，并從中發(fā)現(xiàn)了普適規(guī)律。

在倪俊團(tuán)隊(duì)成果發(fā)表的同一天，中國(guó)科學(xué)院腦智卓越中心研究員竺淑佳、分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員王二濤、腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越中心研究員劉真牽頭的三個(gè)團(tuán)隊(duì)也分別在《細(xì)胞》發(fā)表研究成果。

看似是瞬間“放大招”，實(shí)則是十年磨一劍。在受訪(fǎng)者看來(lái)，上海鼓勵(lì)前沿探索、經(jīng)費(fèi)長(zhǎng)期穩(wěn)定、加強(qiáng)交叉融合至關(guān)重要，“選對(duì)人，不懷疑”，給予長(zhǎng)期穩(wěn)定支持，賦予充分科研自主權(quán)。

竺淑佳正是長(zhǎng)期穩(wěn)定支持的受益者之一。她的團(tuán)隊(duì)專(zhuān)注于研究大腦中一類(lèi)名為“NMDA”的神奇受體，它們?nèi)缤短自谏窠?jīng)突觸上的“分子開(kāi)關(guān)”，掌控著學(xué)習(xí)與記憶等神經(jīng)信號(hào)的傳遞。為了看清“NMDA”的真容，僅制作研究工具就耗時(shí)多年，這放在短平快的評(píng)價(jià)導(dǎo)向下是難以做到的。

上海市科委介紹，上海持續(xù)加強(qiáng)基礎(chǔ)研究的制度保障，新修訂的《上海市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步條例》增設(shè)“基礎(chǔ)研究”專(zhuān)章，在戰(zhàn)略布局、投入機(jī)制、組織機(jī)制等方面提出針對(duì)性制度設(shè)計(jì)，明確市級(jí)財(cái)政科技創(chuàng)新資金用于基礎(chǔ)研究的比例原則上不低于1/3。

市場(chǎng)導(dǎo)向讓科學(xué)家

搭準(zhǔn)市場(chǎng)脈搏做“探索者”

成果轉(zhuǎn)化是一場(chǎng)艱難的“馬拉松”。一份上海原創(chuàng)的“探索者計(jì)劃”，正在搭建從基礎(chǔ)研究到新質(zhì)生產(chǎn)力的“快車(chē)道”，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展提供源頭技術(shù)供給。

核電產(chǎn)業(yè)是中國(guó)清潔能源的重要組成部分，上海核工程研究設(shè)計(jì)院公司曾創(chuàng)下國(guó)產(chǎn)核電的多項(xiàng)“第一”。盡管一些國(guó)產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，仍會(huì)遇到運(yùn)行不穩(wěn)定的情況。

市場(chǎng)導(dǎo)向的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，是推動(dòng)弄清楚運(yùn)行機(jī)理的關(guān)鍵。“我們2024年加入‘探索者計(jì)劃’，圍繞核安全技術(shù)、材料、人工智能算法、反應(yīng)堆換熱機(jī)理等方向提出18個(gè)研究課題，吸引眾多科研機(jī)構(gòu)的優(yōu)秀學(xué)者前來(lái)‘答題’。”公司科研創(chuàng)新部主任王豐說(shuō)，例如，上海交通大學(xué)就揭榜立項(xiàng)，為公司自主研發(fā)的移動(dòng)核電源，提升耐高溫、耐腐蝕與耐輻照等性能，預(yù)期能將薄壁管材的壽命從按小時(shí)計(jì)算延長(zhǎng)到15年。

2021年設(shè)立的“探索者計(jì)劃”，是上海引導(dǎo)企業(yè)增加基礎(chǔ)研究投入，發(fā)揮科技領(lǐng)軍企業(yè)“出題人”“閱卷人”作用的改革之舉，鼓勵(lì)更多科學(xué)家投身目標(biāo)導(dǎo)向、成果導(dǎo)向的基礎(chǔ)研究，從“10”的需求反推“1”的突破，以打開(kāi)基礎(chǔ)研究的“命門(mén)”，釋放10到100的生產(chǎn)力。

截至2024年，參與“探索者計(jì)劃”的企業(yè)從最初的2家擴(kuò)容到12家，上海合成生物產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)、上海電氣集團(tuán)有限公司、上海核工程研究設(shè)計(jì)院股份有限公司等企業(yè)紛紛加入，與上海市科委共同出資設(shè)立計(jì)劃。目前，探索者計(jì)劃已總計(jì)支持157項(xiàng)基礎(chǔ)研究。

為一顆創(chuàng)新的“種子”，從研發(fā)到制造再到市場(chǎng)全過(guò)程呵護(hù)。以生物醫(yī)藥為例，上海市科委作為產(chǎn)業(yè)牽頭部門(mén)，會(huì)同相關(guān)部門(mén)加強(qiáng)引領(lǐng)性創(chuàng)新改革，加大支撐產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的政策供給，激發(fā)產(chǎn)業(yè)活力。僅2024年，就有國(guó)產(chǎn)1類(lèi)創(chuàng)新藥上市7個(gè)，國(guó)產(chǎn)第三類(lèi)創(chuàng)新醫(yī)療器械上市15個(gè)，分列全國(guó)第二、第一。

不僅有支持從0到1的膽魄，更培育從10看到1的眼光。2024年開(kāi)始，上海市科委圍繞未來(lái)信息、未來(lái)材料、未來(lái)能源、未來(lái)健康等重點(diǎn)方向，先行聚焦量子計(jì)算、腦機(jī)接口、6G、第四代半導(dǎo)體、可控核聚變、綠色燃料等未來(lái)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，為前沿創(chuàng)新尋覓源頭“伙伴”。

不久前，《自然》和《科學(xué)》分別發(fā)布2024年度“十大人物”和“十大科學(xué)突破”，兩份榜單，罕見(jiàn)地同時(shí)聚焦同一位中國(guó)醫(yī)生。海軍軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院徐滬濟(jì)教授運(yùn)用異體通用性CAR-T療法，成功治療3名患有嚴(yán)重復(fù)發(fā)難治性風(fēng)濕免疫疾病的患者。

“勇敢”，同行們都這么形容這位敢闖敢試的科學(xué)家。“我們聯(lián)系了很多醫(yī)生，請(qǐng)他們嘗試將細(xì)胞用于自身免疫性疾病。但沒(méi)有人愿意冒這個(gè)險(xiǎn)，除了徐滬濟(jì)。”該通用型細(xì)胞療法的開(kāi)發(fā)者之一、華東師范大學(xué)免疫學(xué)家杜冰說(shuō)。

用制度護(hù)“勇敢”，以創(chuàng)新謀引領(lǐng)。在不被“看見(jiàn)”且荊棘密布的基礎(chǔ)研究道路上，科學(xué)家們躬身入局，用耐心和勇氣，不斷推進(jìn)人類(lèi)文明進(jìn)程；一批批攀登者、先行者、探索者，協(xié)力推進(jìn)上海穩(wěn)步邁向具有全球影響力的科創(chuàng)中心。

（文|《瞭望》新聞周刊記者?姜微?周琳?董雪）

（《瞭望》2025年第10期）