中國科學院院士鄂維南：人工智能時代 要打破學科界限培養人才

來源：高校人工智能與大數據創新聯盟

人工智能賦能科學研究（AI for Science，科學智能）作為加速科學研究的新型范式，將對未來科學技術和產業發展帶來深遠的影響。在這一背景下，要如何進行人才培養？近日，中國科學院院士、北京科學智能研究院學術委員會主任、北京大學國際機器學習研究中心主任鄂維南在接受媒體采訪時表示，在科學智能時代，要打破學科界限培養人才。

2025年7月11日，《北京市加快人工智能賦能科學研究高質量發展行動計劃（2025-2027年）》新聞發布會舉行。《行動計劃》提出，鼓勵高等學校、科研機構加強交叉學科專業設置，培養一批既懂AI技術又懂應用的復合型人才。

分析認為，鄂維南院士提出在“科學智能（AI for Science）”時代需要打破學科界限培養人才，主要基于以下幾個深刻原因，反映了科學范式變革和時代發展的核心需求：

一、科學智能的本質是學科大融合：

（一）AI for Science 的核心特征： 科學智能不是簡單地將AI工具應用到單一學科，而是利用人工智能（尤其是深度學習、機器學習、科學計算）作為通用基礎設施，深度融合數學、物理、化學、生物、材料、工程、計算機科學等多個基礎學科的知識和方法論。

（二）解決復雜問題的需求： 現代科學面臨的重大挑戰（如精準醫療、氣候變化模擬、新材料設計、新能源開發、復雜系統理解）往往是高度復雜、多尺度、多物理場耦合的問題。這些問題無法在單一學科的框架內被充分理解和解決，需要跨學科視角和工具。

二、打破數據與模型、理論與實驗的鴻溝：

（一）傳統科研的瓶頸： 傳統科研模式中，理論建模、實驗觀測/測量、計算模擬常常存在壁壘。理論模型可能過于簡化，難以匹配海量實驗數據；實驗數據可能難以提煉出普適規律；大規模計算模擬成本高昂。

（二）AI的橋梁作用： AI（特別是深度學習）具有強大的數據驅動建模能力（從數據中發現復雜模式、構建代理模型）、融合物理先驗的能力（物理信息神經網絡PINN）、優化實驗設計能力（主動學習、貝葉斯優化）、加速模擬計算能力（替代模型）。要充分發揮AI的這些橋梁作用，研究者必須同時理解特定領域的物理/化學/生物規律和AI算法原理，這天然要求跨學科知識背景。

三、驅動科學發現的范式革命：

（一）第四范式的發展： 科學研究正經歷從“實驗歸納”（第一范式）、“理論推演”（第二范式）、“計算模擬”（第三范式）向“數據密集型科學發現”（第四范式）的演進。AI是第四范式的核心引擎。

（二）數據、算法、算力、領域知識的結合： 在第四范式中，高質量數據、先進AI算法、強大算力、深厚的領域專業知識缺一不可。一個只懂AI不懂具體科學問題的人，或一個只懂本領域知識不懂AI的人，都難以獨立推動這場范式革命。需要的是能將這四者融會貫通的人才。

四、應對科學研究的效率挑戰：

（一）加速科研進程： AI可以自動化繁瑣的數據分析、參數優化、假設生成等環節，大幅縮短從實驗設計到理論驗證的周期，提高科研效率。例如，AI輔助的藥物設計、材料發現比傳統試錯方法快幾個數量級。

（二）挖掘隱藏知識： AI能從海量、高維、異構的科學數據中挖掘出人類難以直觀發現的隱藏規律和關聯性，催生新的科學假設和理論。理解這些發現需要跨學科背景。

五、培養引領未來的創新型人才：

（一）解決未來問題的能力： 未來最前沿的科學突破和創新，必然發生在學科的交叉地帶。固守單一學科邊界的人才，其視野、思維方式和工具箱都難以應對這些挑戰。

（二）創新思維的培養： 跨學科學習和研究能有效培養系統性思維、批判性思維、類比聯想能力、解決開放性問題的能力，這些都是創新人才的核心素質。不同學科的碰撞更容易激發顛覆性的創新火花。

（三）適應快速發展的技術： 科學技術發展日新月異，尤其是AI領域。培養具備跨學科素養的人才，使其具備更強的學習遷移能力和適應性，能更快掌握和運用新工具、新方法。

六、解決現有教育體系與科研需求脫節的問題：

（一）傳統學科劃分的局限性： 現有的高等教育體系（包括中科院）主要基于傳統學科門類進行專業設置和人才培養。這種劃分在AI for Science的浪潮下顯得過于僵化和割裂，導致培養出的學生知識結構單一，難以滿足前沿交叉研究的實際需求。

（二）改革人才培養模式： 鄂院士的呼吁也是對現有教育體系改革的迫切要求。需要打破院系、學科壁壘，設計交叉融合的課程體系，建立跨學科的導師團隊和科研平臺，鼓勵本科生和研究生早期參與交叉研究，改革評價機制以鼓勵跨學科合作。

七、總結來說，鄂維南院士提出在科學智能時代要打破學科界限培養人才，是因為：科學智能本身就是一場深刻的跨學科革命。解決重大科學問題必須融合多學科知識與方法。AI是連接理論與實驗、數據與模型的關鍵橋梁，掌握它需要雙重或多重背景。跨學科是驅動科學發現新范式（第四范式）的核心動力。它是提升科研效率、催生原始創新的必然要求。這是培養能夠引領未來、解決復雜挑戰的創新型人才的根本途徑。這是對現有相對割裂的教育科研體系進行必要改革的呼吁。

因此，鄂維南院士提出“科學智能時代，要打破學科界限培養人才”的觀點深刻洞察了科技發展的趨勢，強調了在人工智能重塑科學研究范式的背景下，進行人才培養模式變革的極端重要性。打破學科壁壘，培養具備“AI + X”復合能力的下一代科學家和工程師，是抓住科學智能時代機遇、搶占科技制高點的關鍵所在。中國科學院大學等機構近年來大力推動的“人工智能+”交叉學科建設，正是對這一理念的積極實踐。

全國高校人工智能與大數據創新聯盟

全國高校人工智能與大數據創新聯盟（簡稱:高校聯盟）是由清華大學、浙江大學、中南大學、東北大學、上海工程技術大學、重慶郵電大學、東北林業大學、佛山科學技術學院、曲阜師范大學、黑龍江大學、海豚大數據科技等全國54家高校、企業共同發起，于2018年5月26日在北京中國科技會堂正式成立。迄今為止，聯盟發展會員300多家, 覆蓋全國20多個省市。聯盟由一批積極投身于“人工智能、大數據、區塊鏈”教育事業的高校、科研機構、企事業單位和個人自愿組成的公益性、全國性學術交流服務平臺。中國工程院原常務副院長、中國工程院院士潘云鶴、中國科學院院士陳國良、中國工程院院士李伯虎擔任聯盟名譽理事長，中國工程院院士譚建榮擔任聯盟理事長。聯盟工作接受工信部、國家網信辦等政府部門行政管理和業務指導。聯盟主要工作是推進產教融合、校企合作、協同育人。(加盟微信13651193492)

華算人工智能研究院

華算人工智能研究院全稱是“山西省華算人工智能研究院有限公司”，是經山西轉型綜合改革示范區管理委員會批準，于2023年10月在太原成立的第一批專業研究人工智能、賦能數字經濟產業發展的獨立法人組織。華算人工智能研究院依托全國高校人工智能與大數據創新聯盟專家委員會及理事會資源，按照山西省委省政府、山西轉型綜合改革示范區管理委員會發展人工智能、數字經濟的系列文件精神和工作計劃，將研究院打造成為山西省發展人工智能、數字經濟的示范應用推廣平臺，同時面向全國開展人工智能業務。華算人工智能研究院名譽院長由中國工程院院士李伯虎擔任。研究院內設AI產業學院共建中心、實訓實習就業中心、實驗室建設中心、專家智庫等6個職能部門。歡迎加入華算人工智能研究院專家智庫，共同賦能高校AI人才培養及產教融合事業發展。

高校區塊鏈專委會

全國高校人工智能與大數據創新聯盟區塊鏈專委會（簡稱:高校區塊鏈專委會），是由北京大學、浙江大學、武漢大學、西南財經大學、北京交通大學、鄭州大學、貴州大學、桂林電子科技大學、山西農業大學、佛山科學技術學院、陜西師范大學、中國網安、海豚大數據科技等全國40多家高校、企業和機構共同發起，于2019年12月7日在廣東省佛山市正式成立。目前發展高校及企業會員70多家。中國工程院院士、浙江大學教授陳純擔任高校區塊鏈專委會名譽顧問；福州大學教授蔡維德、中國計算機學會區塊鏈專委會主任斯雪明教授、中國人民銀行數字貨幣研究所副所長狄剛擔任高校區塊鏈專委會名譽主任；北京大學信息科學技術學院區塊鏈中心主任陳鐘教授擔任高校區塊鏈專委會主任。高校區塊鏈專委會主要工作是促進高校區塊鏈教育，為高校區塊鏈專業建設及學科發展提供專家咨詢服務。

高校元宇宙專委會

全國高校人工智能與大數據創新聯盟元宇宙專業委員會（簡稱:高校元宇宙專委會），是由清華大學、湖南大學、浙江大學、四川大學、汕頭大學、河北金融學院、保定市元宇宙協會、英偉達中國、海爾衣聯網研究院、海豚大數據科技(天津)有限公司等全國20多所高校、企業和機構共同發起，于2022年11月5日在北京正式成立。中國工程院院士、計算機軟件與虛擬現實領域專家趙沁平擔任高校元宇宙專委會名譽顧問；中國工程院院士、北京航空航天大學電氣與自動化學院名譽院長、中國航天科工集團有限公司科技委高級顧問李伯虎擔任高校元宇宙專委會名譽主任；清華大學信息國研中心可信軟件和大數據部常務副主任邢春曉擔任高校元宇宙專委會主任委員。目前已發展高校及企業會員30多家。高校元宇宙專委會主要工作是促進高校元宇宙教育、加強校企合作、推動元宇宙專業建設及學科發展，為元宇宙教育教學提供專家咨詢服務。

高校數字經濟專委會

全國高校人工智能與大數據創新聯盟數字經濟專業委員會（簡稱:高校數字經濟專委會），是由華算人工智能研究院、清華大學、北京大學、中國人民大學、中國社會科學院信息化研究中心、四川大學、北京外國語大學、北京科技大學、北京工業大學、北京語言大學、北京化工大學、北京聯合大學、北京物資學院、北京印刷學院、西藏民族大學、河北金融學院、重慶財經學院、蘇州城市學院、北京中關村軟件園、百度、海豚大數據科技等全國60多家高校、企業和機構共同發起，于2024年1月12日在北京正式成立。清華大學經濟管理學院教授姜旭平、北京大學信息管理系教授賴茂生、中國社會科學院信息化研究中心主任姜奇平、中國科學院大學經濟與管理學院教授呂本富擔任高校數字經濟專委會主任委員。高校數字經濟專委會主要工作是促進高校數字經濟專業建設及學科發展，推動產學研合作，為高校數字經濟專業教育教學提供專家咨詢服務。

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