"과학 기반 대형 모델 '판석' 공개, 연구 혁신 촉진"

인공지능은 과학 연구의 기초 논리를 재정비하고 과학 발견 속도를 가속화하고 있으며, "인공지능+과학"은 이제 필수적인 추세가 되었다. 이는 인류가 직면한 중요한 과학 기술 문제를 해결하는 데 새로운 기회를 제공하고 있다. 2025년 세계 인공지능 대회에서 중국과학원 공동 연구팀이 개발한 '판석·과학 기초 대형 모델'이 공식적으로 발표되었다. 이 모델은 전문적인 과학 지식과 데이터로 훈련되어 과학 작업을 지원하는 지능형 기반 플랫폼으로, 파동, 스펙트럼, 필드 등 다양한 과학 모달 데이터를 깊이 이해할 수 있는 능력을 갖추고 있다. 과학 문헌의 추출 및 통합, 과학 지식의 표현 및 추론, 과학 도구의 조정 및 계획 등 핵심 기능을 통해 다양한 분야의 과학 기술 혁신에 "굳건한 기반"을 제공한다. 현재 "인공지능+과학" 연구는 특정 분야의 데이터로 대형 모델을 미세 조정하거나, 각각의 단일 분야에 특화된 도구를 자체적으로 구축하는 방식을 주로 사용하고 있다. 그러나 이는 과학 데이터의 고립, 전문적 추론 능력 부족, 연구 생태계의 폐쇄라는 세 가지 주요 문제를 야기하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 중국과학원 연구팀은 자연과학 분야의 체계적 학문 구조, 전반적인 인공지능 혁신 체인, 대규모 과학 시설 및 과학 데이터 등의 강점을 활용하여 체계적인 전략을 수립하고 "인공지능+과학"의 플랫폼화 및 체계화된 새로운 연구 패러다임을 가속화하고 있다. '판석·과학 기초 대형 모델'은 데이터 및 모델과 같은 다양한 자원을 관리하고 계산 시뮬레이션과 같은 다양한 도구를 조정할 수 있으며, 연구 전 과정인 "가설 제안-방안 계획-시뮬레이션-실험 검증-규칙 발견"을 심층적으로 지원한다. 이는 "인공지능+과학"이 실질적으로 다학제적 "운영 시스템"을 갖게 되는 계기가 되었다. 연구자들은 연구의 각 단계에서 모델을 쉽게 활용할 수 있어, 인공지능을 연구 과정에 자연스럽게 통합할 수 있다. '판석·과학 기초 대형 모델'은 연구자들의 핵심 요구에 집중하여 과학 발견을 강력하게 지원한다. 핵심 구조로는 이질적 혼합 전문가 구조를 채택했으며, 중국산 오픈소스 대형 모델을 기반으로 과학 분야에 깊이 맞춤형으로 설계되었다. 또한, 과학 공통 데이터 모드에 맞는 자체 개발 모델들을 통합하고 알파폴드, 매터젠 등 특정 분야 모델과의 통합도 이루어졌다. 과학 능력 측면에서는 수리, 화학, 천문, 물리, 생물, 지구과학 등 6개 주요 과학 분야의 핵심 정리와 법칙을 체계적으로 파악하고, 파동, 스펙트럼, 필드 등의 다양한 과학 모달 데이터를 깊이 이해할 수 있다. 국제적인 데이터 세트에서 수학, 물리, 화학, 재료, 생물 등 분야에서 최고 수준의 성능을 보였으며, GAIA, SimpleQA 등 국제적인 테스트에서 과학 도구 사용 및 추론 능력에서 선도적인 성능을 보였다. 또한, 인간의 최종 시험(HLE)에서도 우수한 성적을 기록했다. '판석·과학 기초 대형 모델'을 기반으로 연구팀은 '판석·문헌 나침반'과 '판석·도구 조정대'라는 두 가지 과학 지능체를 개발했다. '판석·문헌 나침반'은 연구자들이 논문을 정확히 해석하고 종합 보고서를 작성하며 연구 주제와 기술 경로를 평가하는 데 도움을 준다. 1억7천만 건의 과학 논문과 실시간 오픈소스 과학 정보를 연결하고, 공식과 그림을 포함한 과학 데이터를 깊이 이해할 수 있어, 수백 건의 논문을 한 번에 체계적으로 정리할 수 있다. 이 모델을 사용하면 기존 방식으로 3~5일이 걸리던 문헌 조사 작업이 20분 이내에 완료될 수 있다. '판석·도구 조정대'는 과학 계산 도구의 사용 장벽을 낮추며, 300개 이상의 과학 계산 도구를 자동으로 계획하고 조정할 수 있다. 이는 도구 간 협업과 편리한 사용을 가능하게 하며, 연구 작업을 자동으로 식별하고 최적의 도구 체인을 생성하여 연구 효율성을 높인다. 연구자들은 자사의 지능체와 도구를 유연하게 연결해 맞춤형 연구 애플리케이션을 빠르게 구축할 수 있다. '판석·과학 기초 대형 모델'은 여러 과학 분야에서 실질적인 활용을 통해 연구 속도를 크게 가속화하고 있다. 생명과학 분야에서는 'X-Cell 디지털 세포 대형 모델'을 구축해 유전자 서열과 중심법칙에서 세포 표현형까지의 전체 모델링을 가능하게 했으며, 디지털 세포의 표적 발견 전 과정을 자동화하고 있다. 이 모델은 조절 네트워크 분석, 가상 세포 실험, 표적 발견 등의 응용을 지원하고 있다. 단백질 상호작용을 통한 약물 표적 발견의 경우, 기존 방식보다 연구 효율이 10배 이상 높아졌다. 고에너지 물리 분야에서는 베이징 양성전자 충돌기 연구자들이 '판석·과학 기초 대형 모델'을 활용해 입자 물리 연구 작업을 자동 분해 및 효율적인 계획을 수행하고 있으며, 입자 물리 워크플로우의 모든 단계를 커버하는 분석 프로그램을 생성하고 있다. 이는 입자 시뮬레이션 속도와 재구성 효율을 향상시키며, 물질의 기본 구성과 우주의 기본 원리를 탐구하는 데 기여하고 있다. 이 모델은 철학, 화학 합성, 분자 구조 예측, 천문 관측 등 다양한 분야에서 연구자들의 작업을 지원하고 있다. 실제 과학적 요구에 기반해 지속적으로 모델의 실용성과 신뢰성을 향상시키고 있다. 현재 '판석·과학 기초 대형 모델'은 과학 지식의 전문가, 문헌의 슈퍼 분석가, 전문 문제의 정밀 계산자로 자리매김하고 있으며, 점차 연구의 전략적 조언자와 지식 지원자로 성장할 예정이다. 중국과학원 자동화연구소는 40개 이상의 연구소, 대학 및 기업 파트너들과 함께 '과학 기초 대형 모델 생태계 연맹' 계획을 시작했으며, 국내 연산력과의 호환성을 추진하고 있다. 이는 오픈소스, 개방적이고 자주적이고 안정적인 '인공지능+과학' 새로운 생태계를 구축하려는 노력이다. 과학 공동체에 중국의 해결책을 제공하며, 연구 패러다임의 재구성에 기여하고 연구의 무한한 가능성을 열어가고 있다. '판석·과학 기초 대형 모델'은 현재 전면 오픈소스로 제공되며, 체험을 환영한다. 공식 웹사이트: https://scienceone.ia.ac.cn/