當(dāng)下，全球科技博弈版圖加速重構(gòu)，產(chǎn)業(yè)鏈的自主可控已成為決定競(jìng)爭(zhēng)身位的關(guān)鍵變量。我國(guó)在芯片、高端制造、新材料及生物醫(yī)藥等核心領(lǐng)域，仍深陷“卡脖子”困境，阻滯了產(chǎn)業(yè)向全球價(jià)值鏈中高端躍升。究其根源，既在于底層基礎(chǔ)理論“從0到1”的原始創(chuàng)新匱乏，更受制于科技成果“從1到N”工程化驗(yàn)證能力的短板，大量前沿技術(shù)因缺乏工藝驗(yàn)證與中試熟化而止步于實(shí)驗(yàn)室，難以轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，這正是當(dāng)前科技與產(chǎn)業(yè)“兩張皮”現(xiàn)象的癥結(jié)所在。

破局之道，在于變革。軟通動(dòng)力AI創(chuàng)新研究院攜手中科院院士趙宇亮指導(dǎo)的中科院國(guó)家納米中心研究團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合共創(chuàng)了科學(xué)智能品牌“谷硅動(dòng)力”，并在SCI頂刊首次發(fā)表“TBO硅基實(shí)驗(yàn)室”的概念，致力于以通用范式極大程度降低科研成本，推動(dòng)科學(xué)研究工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化。我們解構(gòu)了頂尖科學(xué)研究過(guò)程在THINK（思考）-BUILD（構(gòu)造）-OPERATE（自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室·驗(yàn)證）等環(huán)節(jié)進(jìn)行全面AI驅(qū)動(dòng)的可能性和必要性，并且進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，趙院士稱之為“納米藥物科研和產(chǎn)業(yè)化的新范式”。

《硅基驅(qū)動(dòng)的藥物發(fā)現(xiàn)：納米醫(yī)學(xué)科學(xué)與產(chǎn)業(yè)的范式轉(zhuǎn)變》，發(fā)表在《今日納米》（SCI頂級(jí)期刊）

作者：金亞?wèn)|a, 周義廷a, 趙化建a, 徐卓a, 金知非a, 孟幻b, 李素萍b, 晏亮b, 王會(huì)b, 征甲甲b, 高興發(fā)b, 趙宇亮b,d*

a軟通AI研究院

b中國(guó)科學(xué)院納米生物效應(yīng)與安全性實(shí)驗(yàn)室

c中國(guó)科學(xué)院納米科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

d暨南大學(xué)納米智造研究院

硅基實(shí)驗(yàn)室（Silico-driven Discovery）遠(yuǎn)不止是一個(gè)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室，它以數(shù)據(jù)為燃料、算法為引擎、自動(dòng)化設(shè)備為執(zhí)行者，實(shí)現(xiàn)科研過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；c智能化。硅基實(shí)驗(yàn)室的本質(zhì)，是構(gòu)建一套 “AI驅(qū)動(dòng)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)工業(yè)母機(jī)”，它的核心，是一個(gè)名為“TBO”的完整閉環(huán)系統(tǒng)。TBO不僅僅是三個(gè)功能模塊，更是一條從比特（Bits）到原子（Atoms）再回歸比特的價(jià)值增值流水線。

THINK（硅基思考）：這是一個(gè)主動(dòng)的“知識(shí)治理引擎”。它能每日吞吐全球數(shù)千萬(wàn)篇文獻(xiàn)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)投喂，多智能體辯論，剔除AI幻覺(jué)，主動(dòng)涌現(xiàn)出高置信度的原創(chuàng)科學(xué)假設(shè)。

BUILD（智能構(gòu)建）：這是一個(gè)“精準(zhǔn)設(shè)計(jì)中心”。它運(yùn)用“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)+知識(shí)驅(qū)動(dòng)”的雙輪模式，將假設(shè)轉(zhuǎn)化為包含完整合成路徑與參數(shù)的可執(zhí)行數(shù)字藍(lán)圖。

OPERATE（協(xié)同執(zhí)行）：這是一個(gè)“軟件定義的操作系統(tǒng)”（OSS）。它通過(guò)通用指令層指揮各類實(shí)驗(yàn)設(shè)備自動(dòng)執(zhí)行，并全量記錄過(guò)程數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)回流優(yōu)化模型。

圍繞硅基實(shí)驗(yàn)的TBO系統(tǒng)，我們打造了六大智能體，組建一支“不知疲倦的AI科研團(tuán)隊(duì)”：

文獻(xiàn)解析員：自動(dòng)提取 PDF 圖表與結(jié)論，大幅提升論文學(xué)習(xí)效率；

假設(shè)生成員：利用群體智能進(jìn)行辯論，從混亂中涌現(xiàn)出新的靶點(diǎn)；

分子設(shè)計(jì)員：生成高潛力的候選結(jié)構(gòu)；

實(shí)驗(yàn)評(píng)審官：虛擬評(píng)估毒性及成藥性，提前規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)；

云實(shí)驗(yàn)室調(diào)度員：遠(yuǎn)程調(diào)度真實(shí)的合成與檢測(cè)設(shè)備；

數(shù)據(jù)回流分析員：實(shí)時(shí)反饋實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，持續(xù)優(yōu)化模型。

結(jié)合TBO系統(tǒng)與多智能體協(xié)同，科學(xué)家無(wú)需關(guān)心復(fù)雜的模型細(xì)節(jié)與底層設(shè)備，只需像與助理對(duì)話一樣，通過(guò)自然語(yǔ)言輸入指令，比如輸入"探索肝臟炎癌轉(zhuǎn)化機(jī)制"，系統(tǒng)即自動(dòng)完成：文獻(xiàn)挖掘→假設(shè)生成→分子設(shè)計(jì)→虛擬篩選→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→數(shù)據(jù)回流的全流程，無(wú)需跨平臺(tái)操作，真正實(shí)現(xiàn)"像指揮團(tuán)隊(duì)一樣做科研"。

基于此，我們?cè)诩{米機(jī)器人、癌癥基因等領(lǐng)域進(jìn)行了嘗試與驗(yàn)證，均取得了突破性進(jìn)展。

高效文獻(xiàn)綜述（納米機(jī)器人研究）：基于4000萬(wàn)篇文獻(xiàn)元數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)12小時(shí)全自動(dòng)知識(shí)提煉。通過(guò)多模型評(píng)估與反思，精準(zhǔn)篩選出2000篇核心文獻(xiàn)，自動(dòng)生成4萬(wàn)字可溯源綜述，大幅提升科研效率。

智能假設(shè)推演（癌癥基因編輯）：AI科學(xué)家僅用10分鐘，通過(guò)15輪ELO錦標(biāo)賽博弈，將初始假設(shè)優(yōu)化為20組高分方案。在精準(zhǔn)點(diǎn)評(píng)優(yōu)劣與爭(zhēng)議的同時(shí)，輸出具備強(qiáng)實(shí)操可行性的前沿路徑，獲人類科學(xué)家認(rèn)可。

靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)引擎（肝癌標(biāo)志物）：構(gòu)建超50萬(wàn)樣本轉(zhuǎn)錄組大模型，并協(xié)同“靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)智能體”模擬專家邏輯。采用“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)+理論推理”雙引擎模式，有效克服數(shù)據(jù)噪聲與解釋性不足，精準(zhǔn)鎖定高價(jià)值生物標(biāo)志物。

鑒于硅基實(shí)驗(yàn)室在多元科研場(chǎng)景中的優(yōu)異表現(xiàn)，我們成功中標(biāo)某國(guó)家級(jí)科研機(jī)構(gòu)“硅基實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)THINK科研智能體項(xiàng)目”，為其提供涵蓋智算基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)、AI中臺(tái)建設(shè)及智能體開發(fā)的一站式解決方案，以數(shù)字化手段深入理解并重構(gòu)科研探索流程。

硅基實(shí)驗(yàn)室的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了三大核心科研場(chǎng)景的重構(gòu)：成為源頭創(chuàng)新的引擎、打通臨床研產(chǎn)閉環(huán)、打造普惠的科研網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)整合領(lǐng)域?qū)Ｓ霉ぞ哝湣⒋笠?guī)模AI模型和協(xié)同運(yùn)作的“自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室”，硅基實(shí)驗(yàn)室有望加速?gòu)?fù)雜且多學(xué)科交叉的研究，同時(shí)降低成本和研發(fā)周期。最終，AI、先進(jìn)的自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室和全球科研網(wǎng)絡(luò)的融合，有望成為中美兩個(gè)大科研時(shí)代軍備競(jìng)賽中“輸出的終極形態(tài)”。

從芯片材料體系的工藝優(yōu)化，到創(chuàng)新藥物的靶點(diǎn)驗(yàn)證，再到高端制造中關(guān)鍵配方的可控制備——硅基實(shí)驗(yàn)室正在以"AI驅(qū)動(dòng)+自動(dòng)化驗(yàn)證"的方式，精準(zhǔn)切入產(chǎn)業(yè)升級(jí)中最難、最慢、最貴的環(huán)節(jié)。我們相信，唯有將科學(xué)發(fā)現(xiàn)的觸角真正延伸到產(chǎn)業(yè)一線，才能打通從"實(shí)驗(yàn)室"到"生產(chǎn)線"的最后一公里。時(shí)代召喚在前，軟通動(dòng)力挺膺擔(dān)當(dāng)。我們將持續(xù)深耕，以AI4S為支點(diǎn)，為千行百業(yè)培育新質(zhì)生產(chǎn)力注入源源不斷的"智"動(dòng)力，助力數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)深度融合與高質(zhì)量發(fā)展，在科技強(qiáng)國(guó)的征途上貢獻(xiàn)更多"軟通力量"。