从 AI 赋能科学走向智能体科学：自主科学发现综述
机器学习
2025-10-21 v2
摘要
人工智能 (AI) 正在重塑科学发现，正从专业计算工具演进为自主的科学研究伙伴。我们将智能体科学 (Agentic Science) 定位为更广泛的 AI 赋能科学范式中的一个关键阶段，在该范式中，AI 系统从部分协助走向完全的科学主体。借助大型语言模型 (LLM)、多模态系统和集成研究平台，智能体 AI 在假设生成、实验设计、执行、分析和迭代细化方面展现出类人行为。本综述提供了关于自主科学发现的领域导向综述，涵盖生命科学、化学、材料科学和物理学。我们通过一个综合框架统一了三个此前碎片化的视角——过程导向、主体性导向和机制导向，该框架连接基础能力、核心流程和领域特定实现。基于此框架，我们（i）追溯了 AI 赋能科学的演进，（ii）识别了支撑科学主体性的五个核心能力，（iii）将发现建模为动态的四阶段工作流程，（iv）综述了上述领域的应用，和（v）综合了关键挑战与未来机遇。本工作建立了自主科学发现的领域导向综合，定位智能体科学为推进 AI 驱动研究的结构化范式。
引用
@article{arxiv.2508.14111,
title = {From AI for Science to Agentic Science: A Survey on Autonomous Scientific Discovery},
author = {Jiaqi Wei and Yuejin Yang and Xiang Zhang and Yuhan Chen and Xiang Zhuang and Zhangyang Gao and Dongzhan Zhou and Guangshuai Wang and Zhiqiang Gao and Juntai Cao and Zijie Qiu and Ming Hu and Chenglong Ma and Shixiang Tang and Junjun He and Chunfeng Song and Xuming He and Qiang Zhang and Chenyu You and Shuangjia Zheng and Ning Ding and Wanli Ouyang and Nanqing Dong and Yu Cheng and Siqi Sun and Lei Bai and Bowen Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.14111},
year = {2025}
}