“书生”Intern-S1:AI如何重塑科研新范式?

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在科技日新月异的时代浪潮中,人工智能(AI)正以其前所未有的力量,渗透到各个科研领域,重塑着传统的科研模式。2025年7月26日,在上海世界人工智能大会(WAIC2025)上,上海人工智能实验室(Shanghai AI Laboratory)正式发布并开源了其精心打造的科学多模态大模型——“书生”(Intern-S1),这无疑为科研领域注入了一剂强心针。这款全新的模型,旨在打破传统科研方法在面对复杂现象时所显现的局限性,特别是在跨学科的深度探索中,其价值尤为凸显。它的问世,标志着AI在科研领域的应用进入了一个新的阶段,预示着科研范式的深刻变革。

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“书生”Intern-S1并非横空出世,而是集成了上海人工智能实验室“书生”大模型家族的深厚积累和技术优势。它实现了语言理解能力与多模态信息处理能力的完美融合,并在模型中融入了海量的多学科专业知识,堪称一个博学多才的AI科研助手。更为重要的是,Intern-S1是首个融合了专业科学能力的开源通用模型,这意味着它不仅具备通用AI的能力,更在特定科学领域拥有深厚的专业知识。在综合性能方面,Intern-S1的表现超越了当前所有已开源的多模态大模型,充分展示了其卓越的科研能力和巨大潜力。

伴随Intern-S1的发布,上海人工智能实验室还推出了一款名为Intern-Discovery的科学发现平台。该平台并非一个孤立的工具,而是一个旨在提升研究者、研究工具和研究对象之间协同能力的综合性平台。它致力于推动科学研究从传统的团队单点探索模式,转变为更大规模、更高效的科学发现模式。Intern-S1的能力,使得它在化学、材料科学和地球科学等多个领域都展现出了超越顶尖闭源模型Grok-4的性能。同时,在多模态综合能力方面,Intern-S1也领先于其他开源模型,如InternVL3和Qwen2.5-VL。这些卓越的性能,都为科研人员提供了强大的技术支持。

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Intern-S1在技术上的创新性主要体现在其推出的“跨模态科学解析引擎”。该引擎能够准确地解读各种复杂的科学数据,包括化学分子式、蛋白质结构以及地震波信号等。这种强大的数据解析能力,使得Intern-S1能够完成许多传统科研方法难以完成的任务。例如,它可以预测化合物的合成路径,评估化学反应的可行性,甚至能够识别地震波事件。这些功能的实现,无疑为科研人员提供了更为强大的决策支持和实验指导,极大地提升了科研效率。

此外,Intern-S1的研发团队还在不断探索其在其他领域的应用。一个重要的方向是推动多智能体虚拟疾病学家系统的开发。该系统旨在通过模拟疾病的发生和发展过程,帮助科研人员发现新的药物靶点,并评估这些靶点在临床转化方面的价值。这对于加速新药研发,提高药物的成功率具有重要意义。展望未来,上海人工智能实验室计划继续开源Intern-S1的全链条工具体系,推动更广泛的应用与合作,助力科研的持续进步。这一举措将降低科研的门槛,让更多的科研人员能够利用AI的力量,推动科学的进步。

Intern-S1在化学领域的应用

在化学领域,Intern-S1展现出了令人瞩目的能力。例如,它可以根据已知的化学反应和化合物信息,预测新的化学反应路径和产物。这对于有机合成化学家来说,无疑是一个强大的工具。传统的有机合成需要大量的实验摸索和经验积累,而Intern-S1可以通过模拟和预测,大大减少实验的次数,节约时间和成本。

此外,Intern-S1还可以用于设计具有特定功能的分子。通过输入所需的物理化学性质,Intern-S1可以搜索和筛选出符合要求的分子结构。这对于材料科学家来说,具有重要的应用价值。例如,可以利用Intern-S1设计新型的有机发光材料、太阳能电池材料等。

Intern-S1在材料科学领域的应用

材料科学是另一个Intern-S1可以发挥重要作用的领域。新材料的研发往往需要大量的实验和计算,而Intern-S1可以通过机器学习和模拟,加速新材料的发现过程。例如,它可以预测材料的力学性能、热学性能和电学性能,从而筛选出具有优异性能的材料。

此外,Intern-S1还可以用于优化材料的制备工艺。通过分析实验数据和模拟结果,Intern-S1可以找出影响材料性能的关键因素,并提出改进工艺的建议。这对于提高材料的生产效率和降低成本具有重要意义。

Intern-S1在地球科学领域的应用

地球科学是一个数据密集型的领域,Intern-S1可以通过分析大量的地球科学数据,发现新的规律和现象。例如,它可以分析地震波数据,识别地震事件,并预测地震的发生。这对于减轻地震灾害具有重要的意义。

此外,Intern-S1还可以用于分析气候数据,预测气候变化趋势。通过建立复杂的气候模型,Intern-S1可以模拟不同情景下的气候变化,为政府和企业制定应对气候变化的政策提供科学依据。

Intern-S1的局限性与挑战

尽管Intern-S1具有强大的功能,但它仍然存在一些局限性和挑战。首先,Intern-S1的性能受到训练数据的限制。如果训练数据不足或者质量不高,Intern-S1的预测精度可能会受到影响。因此,需要不断地收集和整理高质量的科学数据,用于训练Intern-S1。

其次,Intern-S1的计算复杂度较高,需要大量的计算资源。这对于一些小型科研机构或者个人研究者来说,可能是一个挑战。因此,需要不断地优化Intern-S1的算法,降低计算复杂度。

此外,Intern-S1的预测结果仍然需要人工验证。虽然Intern-S1可以提供有价值的线索和建议,但最终的结论仍然需要科研人员进行判断和验证。因此,需要培养一批既懂AI又懂科学的复合型人才,才能更好地利用Intern-S1。

Intern-S1的未来发展趋势

展望未来,Intern-S1的发展趋势主要体现在以下几个方面:

  1. 模型规模的持续扩大:随着计算能力的提升和数据的积累,Intern-S1的模型规模将不断扩大,从而提高其预测精度和泛化能力。
  2. 多模态融合的深入:Intern-S1将进一步融合不同模态的数据,例如文本、图像、视频和传感器数据,从而更全面地理解科学问题。
  3. 知识推理能力的增强:Intern-S1将不仅能够进行数据分析和模式识别,还能够进行知识推理和逻辑 reasoning,从而更深入地理解科学原理。
  4. 可解释性的提升:Intern-S1将提供更清晰的解释,说明其预测结果的依据,从而增强科研人员对Intern-S1的信任。
  5. 应用领域的拓展:Intern-S1将被应用于更多的科学领域,例如生物学、医学、天文学等,从而推动科学的全面进步。

上海人工智能实验室开源发布“书生”科学多模态大模型Intern-S1,无疑是人工智能技术在科研领域应用的一个重要里程碑。它的发布,不仅为科研人员提供了一个强大的工具,也为人工智能技术的发展指明了一个新的方向。我们有理由相信,在Intern-S1的助力下,未来的科学研究将更加高效、更加深入,人类对自然界的认识也将更加全面、更加深刻。