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《人工智能赋能科学研究：人工智能学科体系》 中国科学院学部人工智能咨询研究组 著 科学出版社 |
□ 中国科学院学部人工智能咨询研究组
【编者按】 中国科学院学部组织近三百位专家组成专门团队，旨在科学研判“人工智能+”各学科的发展趋势。《人工智能赋能科学研究：人工智能学科体系》是该项目的重要产出，深刻分析了激烈竞争的人工智能发展态势。在此摘编书中若干内容，小标题为编者所加。
■ “主要引领者”博弈全面升级
人工智能深刻关联国家软实力与制度话语权。将来，谁能在人工智能的标准制定、生态构建与安全治理上占据主导，谁就能在全球科技格局和战略博弈中掌握主动权。
中美欧三方在人工智能发展方面呈现出不同的路径与战略重点。中美作为主要引领者，围绕技术创新、基础设施、产业生态和国际治理展开的博弈全面升级，竞争远超合作；欧洲则以规范、伦理和协调性治理为核心，寻求在规则制定和技术安全方面保持影响力。
美国在人工智能理论创新方面长期占据优势。深度学习的兴起、Transformer架构的提出、自监督学习的确立及大模型技术的发端，均主要由美国学术界和产业界率先推动。OpenAI公司的GPT系列、DeepMind公司的AlphaFold等代表性成果体现了美国在科研范式重构方面的引领作用。
中国在人工智能科研产出方面增长迅速，顶级会议论文数量已连续多年居全球首位，部分方向的论文引用率也接近或超越美国。中国的大模型技术发展迅猛，多样化的开源生态和高性价比竞争优势正逐渐形成。
欧洲偏重人工智能应用导向与跨学科研究，强调人工智能与工业、医疗、交通、能源等关键领域的结合。欧盟加强对人工智能基础理论与伦理研究的支持，重点推进可解释性人工智能、安全性人工智能和绿色人工智能，形成“可靠性创新”的特色科研路径。
总体上，美国在前沿原创研究和核心算法创新方面保持领先，中国在应用导向研究与工程化实现方面表现突出，欧洲则通过跨学科、可信、安全导向的研究形成独特优势。
■ 中美都在积极布局“太空算力”
美国依托其半导体产业优势，牢牢掌控人工智能发展的算力命脉。几乎垄断全球市场的英伟达高端GPU芯片，配合谷歌的张量处理器等专用芯片，为大模型训练和应用提供了支撑。美国政府通过《美国人工智能行动计划》进一步简化数据中心和半导体建设流程，强化算力供给保障，形成从硬件到软件的完整支撑体系。同时，全球领先的分布式训练架构、高效优化算法及超大规模并行计算技术，推动了GPT、Gemini等顶级大模型的训练与迭代。
中国在算力建设上加速追赶，华为“昇腾”、寒武纪等国产芯片不断迭代，国家级算力网络和智算中心加快布局。近年来，以DeepSeek、Qwen为代表的大模型推动算力优化与算法协同发展，在模型效率和资源利用方面取得突破，带动国产软硬件生态协同演进。虽然国产GPU在性能、能效和生态兼容性上与美国先进芯片仍有差距，高端模型训练部分依赖英伟达的产品，但飞桨、昇思等国产框架不断完善，开源生态和开发者社区快速壮大，算力的自主化能力持续增强。
欧洲则通过战略合作与自主研发并行推进其算力体系的建设。欧盟重点扶持半导体制造和人工智能芯片本土化，推动量子计算、神经拟态芯片等前沿技术研发；同时，建设跨国算力中心和超级计算网络，以支撑科研、工业及社会应用。欧洲在绿色计算、可持续算力及跨国协同方面形成特色优势，为未来高端人工智能的持续发展提供坚实基础。
总体上，美国凭借算力垄断和软件框架优势牢牢掌握“底座”，中国在替代性生态建设上取得进展，欧洲则通过跨国协作和可持续算力规划形成差异化优势。值得一提的是，中美都在积极布局构建太空计算基础设施（即将数据中心与算力部署至轨道），旨在形成“太空算力”，以满足未来庞大的需求。
■ 如何赢得全球AI竞争战略主动
美国的人工智能应用模式以技术驱动为主导，形成以硅谷企业为核心的创新集群。微软、谷歌、Meta等科技巨头通过开源与闭源结合的策略，既推动了全球技术扩散，又保持了对关键环节的控制。人工智能在医疗、金融、制造、国防等领域的应用不断深化，支撑了美国在产业升级和社会治理中的竞争优势。
中国更突出应用落地和市场驱动。凭借超大规模市场和丰富的场景，在智慧城市、智能制造、智慧医疗、金融科技等领域实现了快速落地，形成了中国特色的应用生态。在生命科学、材料科学、气候模拟等“卡脖子”领域，中国也在探索。
欧洲则注重合规落地，强调人工智能应用的安全性、透明度和社会接受度。德国、法国、荷兰等国家在智能制造、自动驾驶、医疗健康和能源优化方面率先应用人工智能，同时通过欧盟标准化组织推动跨国行业标准的形成。
总体而言，美国依托技术原创和生态积累构建“自上而下”的产业主导，中国通过应用牵引形成“自下而上”的产业驱动，欧洲则通过标准与安全导向推动跨国协作的产业化。
人工智能不仅是技术和产业的竞争，更是国际规则和治理模式的较量。美国在治理上采取“治理优先、服务盟友”的排他性策略，通过七国集团、全球人工智能伙伴组织等渠道输出价值观，强化标准和规则制定权，辅以芯片管制和技术联盟，意图主导国际秩序。
中国主张人工智能是造福人类的公共产品，提出《人工智能全球治理行动计划》，倡导在联合国框架下建立国际人工智能科学小组和全球人工智能治理对话机制；开展人工智能能力建设国际合作，通过举办培训、共建联合实验室等方式支持发展中国家提升技术能力。
欧洲则主张通过严格的法规、标准化及跨国合作塑造全球治理模式，获得相对优势，避免被中美技术主导策略边缘化。
综合来看，中国应重点加大原创性理论研究投入，提升基础创新能力；推动算力自主化和生态独立性建设；积极参与国际治理，拓展与新兴市场和欧洲等的合作空间，增强规则制定的话语权等，以赢得全球人工智能竞争的战略主动。