人工智能驱动的第五科研范式(AI4S)变革与观察  

The Transformation and Observations of AI for Science(AI4S)Driven by Artificial Intelligence

作　　者：孙坦 张智雄[3,4,5] 周力虹 王东波[7] 张海[8] 李白杨 勇素华[10] 左旺孟 杨光磊[1] SUN Tan;ZHANG Zhixiong;ZHOU Lihong;WANG Dongbo;ZHANG Hai;LI Baiyang;YONG Suhua;ZUO Wangmeng;YANG Guanglei(Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100081;Key Laboratory of Agricultural Big Data,Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Beijing 100125;National Science Library,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190;Department of Information Resources Management,School of Economics and Management,University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190;Key Laboratory of Academic Journal New Publication and Knowledge Service of National Press and Publication Administration,Beijing 100190;School of Information Management,Wuhan University,Wuhan 430064;School of Information Management,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095;Commerce and Management College,Jiaxing Nanhu University,Jiaxing 314001;Data Intelligence and Cross Innovation Laboratory,Nanjing University,Nanjing 210024;School of Marxism,Nanjing University of Information Science and Technology,Nanjing 210044;School of Computer Science and Technology,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001)

机构地区：[1]中国农业科学院,北京100081 [2]农业农村部农业大数据重点实验室,北京100125 [3]中国科学院文献情报中心,北京100190 [4]中国科学院大学经济与管理学院信息资源管理系,北京100190 [5]国家新闻出版署学术期刊新型出版与知识服务重点实验室,北京100190 [6]武汉大学信息管理学院,武汉430064 [7]南京农业大学信息管理学院,南京210095 [8]嘉兴南湖学院商贸管理学院,嘉兴314001 [9]南京大学数据智能与交叉创新实验室,南京210024 [10]南京信息工程大学马克思主义学院,南京210044 [11]哈尔滨工业大学计算学部,哈尔滨150001

出　　处：《农业图书情报学报》2023年第10期4-32,共29页Journal of Library and Information Science in Agriculture

基　　金：国家社会科学基金“融合多种知识组织体系的认知搜索模式研究”(20BTQ014);国家重点研发计划项目“科技文献内容深度挖掘及智能分析关键技术和软件”(2022YFF0711900);国家社会科学基金项目“开放数据背景下我国高校图书馆数字学术服务研究”(17CT0042);国家社会科学基金重大项目“中国古代典籍跨语言知识库构建及应用研究”(21&ZD331);教育部人文社会科学研究一般项目“改革开放以来大陆惠台政策演变及成效研究”(22YJAGAT001);江苏省社会科学基金项目“改革开放以来苏台关系演变研究”(20LSB001);江苏高校哲学社会科学研究项目“涉台‘31条措施’实施绩效论析”(2018SJA0145)。

摘　　要：“人工智能驱动的科学研究”(AI for Science,AI4S)是一场正在发生的科技革命,是将人工智能技术与科学研究深度结合,帮助促进发现新知识、解决科学难题的新型科学研究范式。随着AI4S的研究推进,其发展脉络、机遇和挑战、需求和任务、实现路径等问题值得进一步讨论。为此本刊邀请了7位专家组织了本期笔谈。1)支撑AI4S的知识服务:AI4S对当下的知识服务提出了更高的要求,包括多层次知识发现与获取需求;跨学科研究和创新需求;以用户为中心的参与式服务需求,使得知识服务场景向多元化,智能化,专业化,个性化转变。为此须重新定位AI4S环境中知识服务的新角色,明确其在全面支撑科技创新进程中的新任务,树立大文献观,兼顾普惠与专深,以支撑跨学科创新。2)建设AI4S的知识底座:人工智能的本质是知识的获取与利用,而科技文献则是人类知识的主要载体。中国科学院文献情报中心充分认识到AI带来的科研范式变革,提出了构建AI4S的科技文献知识底座的概念,积极挖掘科技文献中蕴含的科学知识和高质量数据,努力构建AI4S的领域智能知识底座,将“科技文献库”转变为“科技知识引擎”,支撑AI4S所需的查询循证、态势感知、推理预测、生成启示等智能化服务。3)驱动AI4S的科学数据:科学数据有效聚合为发挥AI4S的强大功能奠定了数据基础,是图书馆实现AI时代角色与功能变革的前提,是推动科研服务转型、深化科研支持、加速科技创新的必要条件。目前图书馆有效聚合科学数据为AI4S提供支撑仍面临宏观和中观上的诸多挑战,应对该挑战有以下实现路径:明确图书馆在科学数据管理中的角色与作用;营造科学数据管理环境;构建科学数据管理合作网络;提升科学数据管理服务能力。4)AI4S与古典文献智能语言模型:AI4S技术能够用于文献和文本的分析,更快速、更全�"AI for Science"(AI4S)is a new scientific research paradigm that deeply integrates AI technology with scientific research to promote the discovery of new knowledge and the solution of scientific problems.As the application of AI4S in the natural sciences and humanities and social sciences advances,its development line,opportunities and challenges,needs and tasks,and ways of realization deserve further discussion.In order to advance AI4S research,promote scientific and technological(S&T)innovation and progress,and facilitate the effective strengthening of the discipline of information resources management,our journal has invited seven experts to organize this academic conversation on AI4S.1)Supporting knowledge services for AI4S:In the current landscape of intelligent knowledge services,the requirements for supporting AI4S have increased,including the need for multi-level knowledge discovery and acquisition,cross-disciplinary research and innovation,and user-friendly participatory services.In addition,knowledge service scenarios are moving towards diversification,complexity,depth,specialization,and personalization in ubiquitous knowledge discovery,generative content services,and multi-round interactive service exploration.In response,professional science and technology information organizations need to reassess the role of knowledge services in the AI4Science environment and their significance in comprehensively supporting the S&T innovation process.This involves establishing a broad literature perspective,deepening full-text knowledge elements,balancing universal and specialized depth,autonomously developing core products,and deeply engaging with professional fields to support interdisciplinary innovation.2)Building the knowledge base of AI4S:The essence of artificial intelligence(AI)lies in the acquisition and use of knowledge,and scientific and technological(S&T)literature is the primary carrier of human knowledge.Fully recognizing the paradigm shift in scientific research brought about by AI,the Document Infor

关 键 词：AI4S 智能知识服务 科技文献 知识底座 科学数据聚合 图书馆数字学术服务 古典文献智能语言模型 

分 类 号：TP18[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程] G350[自动化与计算机技术—控制科学与工程] G250[文化科学—情报学]