“科创文韵”系列讲座第十讲 | 田永鸿教授解码AI与基础科学,共探双向奔赴新范式

时间:2026-04-01

2026年3月26日晚,北大深研院“科创文韵”系列讲座2026年首讲暨总第十讲圆满落幕。本次讲座由人文社会科学学院(通识教育中心)主办,北京大学深圳研究生院教育基金会、共青团北京大学深圳研究生院委员会协办,特邀田永鸿教授主讲,带来题为《人工智能与基础科学的“同频协奏”》的精彩分享。讲座吸引了众多师生、校友及行业人士参与,现场座无虚席,跨学科交流氛围热烈。

田永鸿教授为北京大学博雅特聘教授、博士生导师,现任北京大学深圳研究生院副院长、科学智能学院执行院长。他于 2018 年荣获国家杰出青年科学基金,2024 年荣获首批国家杰出青年科学基金延续资助项目。作为全球首个科学智能学院的重要发起与推动者,田永鸿教授长期深耕人工智能与基础科学交叉前沿领域,学术成果丰硕,视野前瞻深邃,其深厚的学术积淀与前沿视野让现场期待值拉满。

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讲座由人文社科建设专班主任仝德老师主持。她回顾了“科创文韵”系列讲座的核心定位——借鉴北大本部“才斋讲堂”优质基因,以“跨学科”与“热点前沿”为抓手,搭建前沿知识科普平台。仝老师表示,人工智能与基础科学的融合是当前最具变革性的跨学科方向之一,此次邀请田永鸿教授主讲,正是希望带领听众洞悉AI发展趋势与科学发现的深层关联,感受跨学科融合的创新力量。

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 讲座中,田永鸿教授以“人工智能与基础科学的同频协奏”为核心,从三大维度展开深度分享,既有理论高度,又不乏实践案例支撑。

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一、从科学到AI:探索新型智能模型的创新路径

田教授首先梳理了人工智能的发展趋势,通过张锦校长、高文院士等学界专家的判断,指出大模型是当前AI发展的核心技术路线,而人工智能正从依赖互联网公开数据的“上半场”,迈向以学科数据、现实交付数据为核心的“下半场”。他强调,当前AI领域对单一技术路线的依赖存在风险,高校应承担起长期基础探索的责任。

针对大模型训练能耗高、算力需求大的痛点,田教授提出借鉴神经科学机理探索新型类脑模型的思路。他以脉冲神经网络为例,介绍其如何模拟生物神经网络的异步工作模式,通过矩阵加法替代稠密矩阵向量乘法,大幅降低计算开销。团队通过模拟生物神经网络稳态机制、融入视觉注意机理等创新,让脉冲神经网络在视觉任务性能接近传统人工神经网络的同时,实现能效比的显著提升,为AI底层架构创新提供了新方向。


二、从AI到科学:赋能科学发现的全链条革新

在AI赋能基础科学部分,田教授详细阐述了AI for Science的发展逻辑。他指出,AI已在数学、物理、化学、生命科学等领域取得突破性应用——从AI拿下奥数金牌,到助力受控核聚变研究,再到加速药物分子设计,AI正重构科学研究模式。

田教授重点介绍了“干湿闭环”的智能化实验新范式。他将实验室发展划分为纯试错的1.0时代、超算仿真的2.0时代,以及AI驱动的3.0时代。北大深研院正在打造的合成生物学智能平台,通过AI理论科学家、实验规划师、设备调度员、数据分析师四大智能体协同,实现从实验设计、设备调度到结果分析的全流程自动化,24小时不间断运行,既解决了传统实验周期长、结果难复现的痛点,更让科学发现效率倍增。此外,团队在材料光谱预测、病毒分子演化预测等领域的实践,也印证了AI在科学研究中的强大赋能作用。

三、AI时代的教育革新:培养跨学科领军人才

面对AI带来的就业冲击与教育变革,田教授分享了北大科学智能学院的人才培养探索。他提出,未来人才需兼具基本原理思维、工程实践能力与需求洞察能力,而跨学科融合是核心培养路径。

田教授介绍,学院已构建“本硕博一体化”培养体系,开设物理、化学、生命、材料、信息五大方向,通过“博雅拔尖人才培养计划”“冬令营”等形式,让学生在短期内完成跨学科项目实践。他分享了学生团队的亮眼成果:有学生研发的大模型结构被美团等企业采用,获千万年薪offer;有学生创业项目获数千万融资后,反向捐赠联合实验室支持科研。田教授强调,人才培养的关键在于打破学科壁垒,让学生在AI与科学的交叉实践中提升创新能力。


在讲座后的互动环节,听众热情提问。针对“小样本数据下如何做科学预测”的疑问,田教授建议通过文献数据挖掘、模拟计算数据补充、通用基础模型微调等方式提升预测精度;对于冷门学科的AI应用问题,他表示冷门学科的核心挑战在于数据积累与科学机理梳理,只要结合领域特性构建数据体系,AI就能发挥助力作用。现场还围绕AI伦理、人机共融、青年学者发展等话题展开深入交流,田教授的精彩解答让听众深受启发。

   

本课程为通识类选修课,只要本学期线下讲座出勤率达到70%以上,即可顺利获得1个通识学分。选课开放至本月底,选课网址:https://eams.pkusz.edu.cn/xsxk(2025-26学年第二学期通识选修课)。

 

欢迎各位师生、校友持续关注,拓宽认知边界,解锁知识新地图!

 

主办单位:北京大学人文社会科学学院(通识教育中心)

协办单位:北京大学深圳c研究生院教育基金会、共青团北京大学深圳研究生院委员会


撰稿:庞羽华

摄影:郑经墉

 

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