算法像思想,工程是身體,這家新型機構攜手高校用AI驅動科研範式變革


當城市天氣預報有望精確到街鎮,每條馬路都可能擁有“獨家預報”——這並非科幻場景,而是上海“扶搖”氣象大模型帶來的突破。
日前,由上海科學智能研究院(以下簡稱上智院)與上海市氣象局等聯合研發的國內首個聚焦超大城市安全的AI氣象預報模型正式亮相。其空間分辨率較傳統模式提升3倍至1公里,推理速度從10分鐘壓縮至3秒,猶如爲城市裝上精準感知天氣脈動的“數字神經”。作爲聚焦短時強降水、雷雨大風等中小尺度災害性天氣的AI“哨兵”,“扶搖”通過融合雷達、衛星、數值預報等多模態數據,率先實現區域級端到端預報閉環,將在今年汛期構築起守護城市安全的新防線。
當內蒙古烏蘭察布與上海之間橫跨1500公里的雲上智算平臺CFFF全速運轉,當40 PFlop/s算力構建起數字時代的“戰略糧倉”,上智院與復旦大學等高校的協同效應開始顯現,不斷推出各領域的AI垂直大模型賦能科技發展。

CFFF“切問”一號
CFFF不僅能支撐千億參數大模型訓練,如今更串聯起覆蓋10餘個學科的80餘種科研算子,截至2024年底,這套“科研神經系統”已鏈接全校51個院系單位的近4000名用戶,支撐多篇CNS正刊、百餘篇頂刊論文和百餘個國家級項目,並斬獲中國高校算力案例評選榜首。
伏羲氣象大模型、女媧生命大模型、燧人物質大模型……這些以華夏文明始祖命名的垂直領域科學大模型陸續誕生。
伏羲氣象大模型在2024年超強颱風“貝碧嘉”的預測中,提前5天鎖定上海浦東爲最可能登陸點,並通過每6小時更新的動態預報持續修正軌跡。自誕生以來,它已在上海中心氣象臺、國家氣象中心、香港天文臺、歐洲中期天氣預報中心等多個機構業務化運行。根據全球權威機構歐洲中期天氣預報中心的實時運行評測,目前“伏羲”是已有模型中綜合預報精度(ACC和RMSE)最高的模型。
面向產業,“伏羲”已與中國太平洋財產保險股份有限公司、中國遠洋海運集團有限公司等企業合作,爲防災減災、遠洋導航提供氣象支持,同時應用於光伏、風電的出力與調度優化,提升新能源運行效率。
以生命科學的微觀基因蛋白等分子以及宏觀表型兩大基礎場景爲抓手,女媧生命大模型致力於爲基因創新藥研發、蛋白動態設計、數字孿生診療等產品平臺提供基礎模型能力。“女媧”團隊打造了全球首個大規模siRNA藥物數據庫並構建AI模型,用於對siRNA藥物進行虛擬篩選,在實驗驗證階段將多靶點藥物的療效預測誤差從40%降低到了8%。
燧人分子基礎大模型聚焦物質科學的核心挑戰,解決材料科學中的基本問題,支持石化、能源和製藥等行業。針對電池研發,模型構建了929個分子的潛在篩選庫以訓練生成模型,加速鋰電池電解液新型配方的探索;針對環保材料開發,從700多萬種虛擬分子中篩選出滿足各項性能要求的可持續高分子材料單體;針對藥物研發,通過AI與計算方法的結合,團隊一個月內發現了傳統實驗室或AlphaFold3難以捕捉的某難成藥靶點的動態結合口袋,並篩選出實驗驗證的活性分子。
最近,復旦大學人工智能創新與產業研究院教授徐增林帶領團隊立足共性技術,與上智院合作打造了一套“算法工具箱”,針對各個不同領域解決AI技術的安全可信與效率提升問題。
在2025全球開發者先鋒大會上,上智院院長漆遠用“土壤、水分、陽光”的生態比喻,強調基礎工程設施如同土壤、領域知識如水分滋養、複雜推理模型似陽光賦能,三位一體的開放共生將大力推動高校和企業的發展, “算法像思想,而沒有工程就沒有‘肉身’”。
如果說工具優化是掌控火候,那麼數據治理就是精選食材。雙方共建的科學語料平臺作爲另一塊基石,復旦大學人類表型組研究院執行院長田梅團隊與復旦大學附屬華山醫院核醫學科副主任左傳濤團隊聯合推出了NasalSeg——全球首個鼻腔3D CT開源數據集。未來,NasalSeg將助力鼻內鏡手術機器人、智能影像分析系統等臨牀工具的發展,幫助醫生更快、更精準地制定治療方案,減少患者等待時間。
科學語料平臺也於2024世界人工智能大會首度公開亮相,目前,平臺已匯聚超10PB高質量科學數據,正在催化多學科突破——人類表型組研究院通過血管幾何數據重構血流模擬流程,將心血管流體力學計算效率提升5倍;生命科學學院完成50TB人類基因組數據採集,較傳統方式縮短40%耗時;人工智能創新與產業研究院實現蛋白質-藥物對接效率10倍躍升,並生成業界首個1納秒動態蛋白質結構數據。