研究方向 03

AI for Science:科学建模与智能发现

实验室中的科学计算与研究人员协作场景

研究主题

利用人工智能方法理解、建模与发现复杂科学规律,推动从数据驱动到机理驱动的科学研究范式转变。

核心问题

  • 数据驱动与物理/化学机理的融合
  • 小样本科学问题(low-data regime)
  • 可解释性与科学发现能力
  • 模型泛化与跨体系迁移

研究内容

PDE 与科学计算(方法基础)

关键词:连续系统建模 / 物理规律学习

  • Physics-informed neural networks(PINNs)
  • Neural operators(FNO、DeepONet)
  • 科学仿真加速与替代模型(surrogate models)

AI 制药与分子设计(重要应用)

关键词:离散结构 + 生物化学系统

  • 分子生成模型(Diffusion / Graph Models)
  • 蛋白质结构与相互作用建模
  • 药物筛选与性质预测(ADMET)
  • 结构-性质关系建模(Structure-property learning)

数据驱动科学发现(更前沿)

关键词:从“算”到“发现”

  • 科学规律发现(symbolic regression / discovery)
  • 自动实验设计(AI-driven experimentation)
  • 多尺度建模(multi-scale modeling)

应用场景

  • 材料设计
  • 药物研发(AI drug discovery)
  • 能源与化学系统
  • 工业过程建模