科学智能（AI4S）是指面向科学研究的人工智能创新和人工智能驱动的科学研究总和，体现了人工智能创新与科学研究双向促进与深度融合，从而变革科研范式。AI4S 正经历规模扩张与范式变革的双重突破，AI 核心和 AI4S 领域的学术出版物总量快速增长，中国 AI 出版物总量超越欧盟和美国的总和，并在 AI 应用领域的创新同样体现了从“跟随者”到“引领者”的跨越。AI4S 引领着科学研究范式变革，其核心特征是领域科学和 AI 方法的深度融合与适配，大语言模型（LLMs）、强化学习、计算机视觉等技术成为科学智能中最获青睐的 AI 技术。
AI4S 在数学、物质科学、生命科学、地球与环境科学、工程科学、人文社会科学等七个领域均有广泛应用。数学为 AI 理论和创新之基础，优化、统计、科学计算和复杂系统等领域与 AI 深度融合，协同创新。物质科学领域 AI 出版物爆发式增长始于 2020 年，中国在总量方面优势显著，印度加速追赶，总量已超越美国。AI 在物理学、化学、材料、能源等领域均有重要应用，例如 AlphaFold 实现了对几乎所有分子类型的蛋白质结构预测，Google 的 GraphCast 模型显著提升了全球天气预报能力，普林斯顿等离子物理实验室利用强化学习优化等离子体控制，解决撕裂不稳定性问题，加速核聚变能源的实现。生命科学领域 AI 出版物的爆发式增长始于 2020 年，美国与欧盟长期主导该领域研究，中国加速追赶，2024 年出版物总量已接近欧美水平。AI 通过大语言模型加速药物研发，通过高分辨率成像重构疾病诊断，多尺度数据驱动模型和基因组学、蛋白质组学深度融合，解码生命复杂系统的内在规律。地球与环境科学领域的 AI 出版物呈现四倍增长，中国贡献了全球近半数研究成果，大幅领先于欧盟和美国。AI 技术在环境科学领域取得了显著进展，应用范围不断扩大，例如基于卫星遥感、地面观测、地理信息和统计资料的多源数据融合技术极大地提高了环境因子时空特征变化分析的精度、环境监测与预警的时效性与准确性。工程科学领域的 AI 出版物实现了近三倍的增长，中国出版物总量遥遥领先，远超欧美；而印度快速追赶，2024 年已超过美国。AI 方法已成为工程领域的重要工具；语义通信、边缘智能和模型分割等前沿技术将 AI 嵌入到下一代基础设施的骨干中，从而实现生态可持续性与系统韧性的深度耦合。人文社科领域的 AI 研究实现了近四倍的增长，中国于 2022 年超越欧盟，成为该领域出版物的最大产出国，印度也快速追赶，于 2024 年超越美国。数据分析和关键词词云显示，研究主要聚焦于 AI 透明性与伦理治理等，通过隐私保护、减少偏见和价值对齐的框架来应对 AI 的社会风险。从 AI 方法来看，基于多主体建模、多模态大模型和复杂系统的研究工具，正在重新建构解析复杂经济和社会系统，解构文化现象，推动人机交互新范式，这将对未来数字经济和社会的可持续发展产生深远影响。
