5月26日，上海科學智能研究院聯合復旦大學、施普林格·自然（Springer Nature）旗下的自然科研智訊（Nature Research Intelligence）發布《科學智能白皮書2025》（以下簡稱《白皮書》）。
《白皮書》由近60位不同領域的科學家聯袂寫作，將人工智能（AI）相關領域劃分為AI核心（算法、機器學習等）與科學智能六大方向（數學、物質科學、生命科學、地球與環境科學、工程科學、人文社會科學）。《白皮書》指出，在以上所有領域，科學智能正在深刻重塑傳統科學研究范式，全流程賦能科學研究，顯著提升科學發現的效率與精準性。
《白皮書》全面探討了科學智能在7大科研領域、28個前沿方向、近90個科學智能關鍵問題及突破路徑，例如如何提升AI模型在科學研究中的泛化性和可解釋性、如何推動AI拓展科學發現的創新邊界。《白皮書》提出，應融合先驗知識的跨尺度建模、利用生成式模型和合成數據來彌補數據稀缺、建立跨學科知識圖譜與閉環強化學習系統，推動科學智能的進一步發展。《白皮書》重點關注了AI安全和AI倫理治理，強調“以人為本”，構建內生安全機制，確保AI技術在研發初期即嵌入安全防護能力，并和人類對齊。
《白皮書》中也探討了科學智能研究中最獲青睞的AI 方法和技術。目前，大語言模型（LLMs）已經成為物質科學、生命科學、社會科學等領域的通用科研工具；強化學習在工程系統控制、數學定理證明及物理模擬等復雜場景中占據主導地位。計算機視覺技術在生命科學和地球環境領域滲透顯著；分布式學習、圖神經網絡、可解釋AI 和邊緣智能在不同學科中均得到廣泛應用。
《科學智能白皮書2025》。圖片由上海科學智能研究院提供
基于全球科學智能多源大數據統計結果，《白皮書》指出，2015至2024年間，全球AI和科學智能領域的學術出版物總量快速增長，科學智能異軍突起，2020年后加速成長；全球AI期刊論文數量在過去十年間激增近三倍，其中AI核心領域占比從44%降至38%，科學智能占比相應提升了6個百分點，且其年均增長率從2020前的10%提升至2020后的19%，工程科學和生命科學領域年均增長率尤為顯著。
國別研究顯示，中國AI出版物總量從2015年的6.01萬篇上升至2024年的27.39萬篇，占全球總量29%。2018年，中國AI出版物總量超越歐盟，居全球首位，2022年超越歐盟和美國的總和。但從科研影響力看，美國仍保持領先地位，中國正在快速追趕，至2024年，中國的AI 相關論文引用量占全球總量的40.2%，美國占比為42.9%。
值得一提的是，中國在AI應用型創新領域實現了從“跟隨者”到“引領者”的跨越。對專利、政策文檔與臨床試驗中的引用數據分析顯示，中國在2016年以2.32萬次的引用量超越歐盟（2.23萬次），2019年以2.60萬次超越美國（1.96萬次）。至2024年，中國占據了全球AI出版物在專利、政策文檔與臨床試驗中的引用達41.6%，遙遙領先。
就科學智能分領域AI出版物國別趨勢來看，中國在AI與地球環境科學和工程交叉領域擁有先發優勢；2019年以來在AI與數學、物質科學和人文社科交叉領域發力，實現全球領先。值得注意的是，中美仍是全球最重要AI科研伙伴，盡管在2020年到達頂峰后合作有所下滑，至2024 年，中美合作的AI 出版物總量為1.22 萬篇，是2015 年的兩倍。