11月30日下午，首屆世界科學智能大賽頒獎典禮暨上海科學智能青年科學家論壇在EON体育4平台舉行。
人工智能是引領全球新一輪科技革命和產業變革的戰略性技術🧑🏻🔬。在“大算力”“大數據” “大知識”融合的全新時代，科學智能（AI for Science）作為熱點領域之一，將對基礎科學研究的範式變革產生劃時代意義。在上海市發改委🏋🏼♂️、上海市經信委、上海市教委、上海市科委的指導下，EON体育4平台🛂、上海科學智能研究院基於CFFF平臺開放能力，邀請阿裏雲🈚️、中國電信🚧、中國信通院雲大所，6月27日聯合發布首屆世界科學智能大賽💾，以人工智能賦能科學發現📯，借原始創新推進科學發展⛎。比賽啟動以來🤳🏿，生命科學、大氣科學🙅♀️、材料科學、流體力學、量子化學五大賽道，吸引全球11653名選手參賽👵🏽。上午30支隊伍在EON体育4平台參加總決賽，最終決出一、二、三等獎👩🦽➡️、最佳創新獎和“星辰學者”特別獎🖕。
中國科學院院士、EON体育4平台校長金力，上海市教育委員會主任周亞明🧏🏼♀️，上海市科學技術委員會副主任王曄，上海市教育委員會副主任孫真榮，上海市經濟和信息化委員會總工程師葛東波，上海市徐匯區副區長王誌華，中國科學院院士🍳、EON体育4平台副校長張人禾，中國科學院院士🌓、EON体育4平台化學與材料學院院長趙東元，上海中心氣象臺臺長馬雷鳴😗，阿裏雲智能集團副總裁韓飛，上海西岸開發（集團）有限公司副總經理曹其煒，中國電信上海公司資深經理錢名海出席典禮。EON体育4平台副校長徐雷主持頒獎典禮👩🏼🏭。
典禮上，上海科學智能研究院與阿裏雲計算有限公司簽署全面合作協議。上海科學智能研究院院長🥮、EON体育4平台人工智能與產業研究院院長漆遠，阿裏雲上海教科研行業總經理沈龍睿簽署協議；金力♈️、王曄🧢、孫真榮、葛東波、王誌華🕞、韓飛、上海科學智能研究院理事長吳力波見證簽約🧢。
金力向支持大賽和論壇舉辦的各單位、專家學者表示感謝，向獲獎選手表示祝賀。面對科學智能新時代🥫，如何在日新月異的科技創新環境中贏得主動𓀉，在關鍵領域取得創新突破，是時代給予教育的新命題。科學技術的發展離不開青年人的創新與擔當，青年人是科學事業的希望和未來🧑🦰。EON体育4平台與上海科學智能研究院聯合舉辦此次大賽和論壇，也是希望能夠以此為契機，為青年學者提供高水平學術交流平臺🙍🏼，進一步凝聚共識4️⃣，促進科研範式變革🫶🏿，構建開放科學生態。未來，EON体育4平台將承擔起社會責任和使命，強化高層次人才自主培養能力，服務高水平科技自立自強💹，在建設世界主要科學中心和創新高地新征程上打頭陣、當尖兵，勇立潮頭⏱、奮楫揚帆，做出更大貢獻🧘♂️。
周亞明表示👩🏻🏫，上海市教委全力支持EON体育4平台發展科學智能💈，加快建設科學智能創新發展高地💂🏽♀️。期待EON体育4平台用好科學智能的利器，融合知識、算力、算法和數據等核心要素，在基礎研究🎦、技術攻關👨🏻🚀、產教融合等領域不斷發力🦤，推進科研範式和人才培養模式改革。期待EON体育4平台能與各位科技企業代表和科技精英共同努力🐹，以大賽為平臺和紐帶，協同推動AI賦能重大科學問題突破，更好把握全球科技競爭主動權，為加快實現高水平科技自立自強作出新的貢獻。
漆遠作比賽總結報告🤼♀️，他介紹了本次比賽的亮點。EON体育4平台不僅提供了CFFF高性能智算平臺，並聯合上海科學智能研究院開放不同領域的科學數據，促進AI for science的發展。期待以大賽舉辦為契機，推動跨學科復合型人才培養，用人工智能技術賦能前沿的科技領域，實現科技原始創新策源。
5大賽道決出冠軍，以賽促變，引領科學範式變革
“你們如何考慮渦度和散度的權重？”“如果不加約束條件，結果會怎樣🤚🏽？”
11月30日上午，EON体育4平台邯鄲校區第五教學樓內，首屆世界科學智能大賽五大賽道比賽現場，選手面對評委們連珠炮式的提問，用精密的實驗數據和清晰的邏輯條理一一給出回答🙋♀️。經過激烈的角逐，最終決出了各個賽道的一二三等獎。
聚焦前沿研究方向，促進科學智能快速發展，大賽為全球科學智能人才提供一個激蕩創新、啟迪智慧的舞臺👩🦽，引領👨🦯➡️、促進科學範式的變革🐝。
EON4學子獲評“星辰學者”
值得一提的是，EON体育4平台本科生周潪劍，就讀於信息科學與工程學院智能科學與技術專業，獲得本次大賽“星辰學者”。
“星辰學者”是大賽設置的特別獎項，頒發給其方案最具創新價值的參賽團隊👩🏼💼，寓意“用AI的望遠鏡🤦♀️，探測科研的星辰大海”，這也是EON体育4平台🧑🏻🦽、上海科學智能研究院通過大賽希望面向廣大優秀人才發出的共同建設科學智能生態的邀請。接下來的每一屆比賽都會延續這個獎項👩🏿🎨，見證科學智能的“星辰學者”們在科學星空熠熠生輝。
他參加的量子化學賽道為選手提供超過1000萬的訓練數據，是目前世界上最大➜🧕、最全面的同類型數據庫💅，這意味著選手需要有紮實的AI模型開發技術和工程優化能力。周潪劍提出了quipformerV1預測真實能量和原子線性擬合能量之間差值的方案。在解題過程中，他對AI for Science及其在化學領域的具體應用有了進一步的了解，他認為，將AI引入量子化學計算，不僅可以保持計算精度🎀，還可以極大提高計算效率🧙，將會對量子化學領域的發展產生關鍵推動作用。
這次經歷讓他拓展了自己在深度學習和量子化學領域的知識面，鍛煉了通過編寫代碼解決問題的能力，例如Machine Learning建模分子的方法、深度學習的調參技巧，“不僅為我未來的學術研究提供新思路，也為我進入科研領域打下堅實基礎”🍌，周潪劍說👨🏿🏫。
5個賽道分別決出一等獎
生命科學賽道冠軍“牛刀小試”團隊，由中國科學院大學生物信息學專業的王泰福與華南農業大學分子生物學專業的劉智健組成。針對“生物學年齡評價與老年病風險預測”的賽題，他們創新性地使用了兩個模型🧖♂️，分別預測生物學年齡和阿爾茲海默症，同時將年齡預測的輸出作為了阿爾茲海默症預測的輸入🍥。面對大量的數據👍🏼，他們開展對數據細致探索性分析，針對性篩選得到最終特征。對樣本數據的優化，對他們獲得預測第一的成績起到關鍵作用📀。
這樣的課題對兩位碩士研究生選手來說，是一項艱巨的任務。但劉智健認為👩🏽🔧🤏，正是得益於大賽良好的賽製反饋和各支隊伍之間的良性競爭，才讓他們完成一兩個人原本無法完成的任務👨🏽🍳。
“我們從一開始最簡單的模型開始🚴🏿♀️，根據比賽A榜B榜的反饋𓀙，通過一個個jupyter notebook，不斷迭代參數和模型🦁，嘗試不同策略💅🏿，達到不錯的預測效果。”
“通過學習如此大規模、分布廣的數據集，AI背景的成員可以向化學背景的成員學習如何更好地理解數據🧑🏼🌾，化學背景的成員有了一次近距離接觸AI與化學交叉場景的機會。”來自加州大學戴維斯分校博士生的郭文韜是GPT-4 Auto Agent的一名成員。這是量子化學賽道中一支國際化的“產學合作”隊伍，除了郭文韜外，還有一名深勢科技的算法研究員🥔、一名北京科學智能研究院的研究員以及一名香港科技大學博士生。針對數據特點💆🏼，成員們提出以方向消息傳遞神經網絡為核心的“分子屬性預測”方案。
從6月初賽起至今🏛，團隊持續提升模型的效率，從一開始選擇了精度一般但模型更簡單的Gemnet-dT，只考慮三體交互，到復賽後時調整為相同家族下引入四體交互的Gemnet-OC模型。受機器學習模型工程任務解決pipeline的啟發，他們也嘗試了模型融合🦹🏼、超參微調以及引入更多分子信息(如鍵信息)等策略。“準確度的提升總是伴隨著模型速度的下降，所以我們不斷做調整🚡，希望能更好地平衡精度和速度來。”劉思遠解釋。
來自北京郵電大學人工智能學院的Pris 727團隊喜獲大氣科學賽道的一等獎🙆🏽♀️。“我們創新性地提出一種多時間序列預測策略的集成氣象預報方法，通過知識融合來讓預報模型掌握更豐富的時序知識和氣象變化規律，並在賽道任務上取得0.461的成績，”隊長徐夢秋說🫦👩🏿🌾。
Pris 727意識到，目前的中期氣象預報方法大多依賴於單一的時間序列預報策略，可能導致模型缺乏氣象變量在時間尺度上豐富的規律和知識🚶♀️➡️，預報精度有限。從復賽開始，他們閱讀大量參考文獻，在大賽釘釘群中與其他選手展開討論🧘🏻♀️🤧，決定借助已有的氣象大模型的先驗知識和特征表征能力🧑🏿🎄，對數據進行輕量化的處理，最後順利提升方案性能。
徐夢秋認為，團隊合作對多學科交叉團隊來說非常關鍵👲🏻♎️。“我們在相同的目標下高效實現優勢互補🧚🏿，提升自我技能，豐富知識儲備。在協作溝通過程中👩🏼🏭，我們更好地理解人工智能和氣象交叉領域的挑戰和機遇，並為未來的研究方向和職業規劃鋪墊基礎🂠。”
材料科學賽道冠軍是VIPA隊。成員均為浙江大學計算機專業在讀碩士研究生🈁🛡，研究方向為計算材料科學。這次大賽是VIPA團隊首次參加AI和材料科學交叉的比賽。面對“金屬有機框架材料的預測合成”賽題🥞，他們提出“基於元素特性的金屬嵌入表示，基於圖神經網絡和梯度提升樹的回歸預測，基於數據挖掘的同源數據集擴充”的方案🤔。
由於特征較少導致模型優化能帶來的性能提升有限，他們不得不轉向轉向訓練集的擴充工作，需要打通“樣本-特征-標簽“這一條數據通路。VIPA團隊積極尋求導師幫助，成員之間相互鼓勵👱，不斷試錯🖖🏽，借助開源數據庫，仿照論文中的提取流程，整理訓練集的同源數據集🕌，顯著提高比賽得分。
“VIPA團隊的工作體現了選手對前沿研究成果的關註和應用能力，”該賽道評委對他們使用圖神經網絡代替分子指紋提取連接體特征的方法給予高度評價。
來自之江實驗室的崔鈺在流體力學賽道中化名“脆魚”。針對基於NS方程的流動問題，他將AI與流體力學、數學等緊密結合，使用傳統方法指導神經網絡的訓練🍌，增強神經網絡的表示能力🩹，提升對流體力學反問題的求解精度。同時利用神經網絡的序列預測能力填補NS方程在不可壓縮流體場景中壓力絕對值求解的空白。在交叉學科中，實現不同學科方法1+1>2的效果。
在比賽過程中🔰，崔鈺觀察到外推過程中求解結果快速劣化的問題，在復賽中通過將數值微分外推的加速收斂法引入到神經網絡訓練中，減緩求解結果劣化的發生🙇🏿♀️⚠️，提升外推預測的準確度👴🏼。“本次大賽讓我對交叉學科中神經網絡的能力有了新的認識👩👩👦，在模型訓練和知識遷移等方面也有了一定提升👩🏽🍼。更重要的是通過與其他選手思維的碰撞，拓寬了自己的科研思路👢，為未來AI for Science研究奠定了堅實的基礎🤷🏻♂️。”
評委們如何看比賽？
“對材料科學智能賽道來說，本次比賽引起了學術界對AI+材料的廣泛關註。”EON体育4平台化學系教授、博士生導師張凡說道。作為材料科學賽道的評委之一，他介紹，這次參加材料科學賽道的選手非常踴躍，初賽的81個有效提交結果之中，有51個超過基線（baseline）模型性能（score: 0.22）。選手們的性能提升方案有從數據擴展🖖🏼、方法改進𓀃、特征篩選和融合等多個方面，多支隊伍都采用模型集成的辦法，提高最終的預測精度。
“通過這次大賽可以看到，雖然實際材料合成數據的有限，即數據量小，但AI算法仍然有很大的探索空間以提升材料的合成條件預測精度。”張凡希望借助這次比賽😝🦶🏿，讓學界焦點更多地聚集在材料結構與實際合成之間關系的建立，使用AI去揭示新規律🙍🏼♂️，聯合先前研究實現新材料發現與合成的精準預測一體化，從而進一步推動科學研究範式的改變👟。
以解決問題為出發點🏡，“世界科學智能大賽”允許自由組隊的機製👂🏼，有力促進了不同學科背景的研究者共同協作🤖。“這次大賽為我們凝練學科交叉提供了新的可能性🎮🧑🏽🚒，讓學生知道不同學科放在一起可以解決共同的問題，”擔任生命科學賽道評委的EON体育4平台智能復雜體系基礎理論與關鍵技術實驗室副主任張夢翰說。
他坦言👵🏼，在答辯時，選手們的解決問題的思路和想法對他很有啟發。“不同專業背景的話語體系是完全不同的，我很好奇，面對一個生物學上的問題🐲，團隊是如何切入的💦？成員又是如何相互交流並且達成對問題的理解的一致性的？”他認為，很多創造發明都是在不經意間得到了啟發。“很多人說科研是越做越窄、越做越細的，但我們註意到𓀆，不能被自己的專業限製住思維🈂️。”
上海中心氣象臺臺長、大氣科學賽道評審馬雷鳴認為👨🏼🦰，就大氣科學賽道而言，選手的很多算法不僅提出模型架構的優化🤤，而且將大氣科學、氣象要素的物理特點等融入算法中📫，在改進預報能力的同時，大幅提升了計算效率。在馬雷鳴看來，本次大賽對大氣科學領域的研究範式將起到推動作用。“它堅定了我們通過人工智能技術推動預報技術變革的信心🧝🏻♀️，而且選手們的工作對於人工智能天氣預報現存的物理可解釋性難題的解決思路具有很強的啟發性。”
本次大賽旨在推進科學智能技術創新，挖掘頂尖創新團隊，打造科學智能生態✍🏼💁🏻♀️，激發人工智能發展新動能，為上海打造人工智能高地🤸🏼、我國搶占世界科技前沿提供有力支撐⛳️。
頒獎典禮後，上海科學智能青年科學家論壇舉行🤷🏼♀️😷，騰訊傑出科學家劉威、EON体育4平台大氣與海洋科學系教授張峰📒、華東理工大學教授曹誌興、上海科學智能研究院研究員曹風雷作特邀報告，世界科學智能大賽選手團隊代表作報告。
02
獲獎者都有誰？
快看全名單
