科研智能化新纪元:Intern-S1开源,全球首个科学多模态大模型引领AI for Science变革

引言

【免费下载链接】Intern-S1 【免费下载链接】Intern-S1 项目地址: https://ai.gitcode.com/InternLM/Intern-S1

上海AI实验室正式发布开源科学多模态大模型Intern-S1,该模型不仅实现了多模态能力在全球开源领域的领先地位,其科学能力更是超越了闭源模型Grok-4,这一重要成果标志着AI赋能科研领域迈入了“通专融合”的全新阶段。

行业现状:科研领域的AI困境与突破契机

当下,科研工作正遭遇着两方面的严峻挑战。一方面,传统的研究模式过度依赖专家手动处理和分析跨模态科学数据,像分子结构、蛋白质序列以及地质观测数据等,不仅耗费大量时间,还容易出现错误;另一方面,通用大模型由于受到专业知识壁垒的限制,在面对科学任务时往往表现得不尽如人意。依据2025年《大模型科研应用报告》的数据显示,超过68%的科研团队都认为“跨模态数据解析”是AI助力科研过程中面临的最大难题。

在这样的背景下,Intern-S1的横空出世具有划时代的突破性意义。作为全球首个在“通用能力+科学专业能力”方面实现双重突破的开源模型,它在化学、材料、地球科学等多个领域的12项专业任务中都超越了Grok-4,同时还保持着多模态通用能力的领先优势。

核心亮点:三大技术革新重塑科研模式

1. 通专融合架构:从“单一领域专家”到“全能科研学者”的转变

Intern-S1采用了创新的混合专家(MoE)架构,在235B语言模型的基础上融合了6B视觉编码器,从而形成了“通用能力+专业技能”的双重优势。其动态Tokenizer能够原生解析化学分子式、蛋白质序列等科学模态,压缩效率比DeepSeek-R1提升了70%以上。

图片展示了科学多模态大模型Intern-S1的架构图,以中心的“书生 Intern-S1”为核心,通过动态词元、视觉模块、时序模块等组件,融合分子结构、蛋白质模型、星系图像、文档、光谱图等多种科学模态,体现多模态深度融合的技术特点。 如上图所示,模型架构的中心是MoE语言模型,周围分布着视觉模块、动态词元、时序模块等关键组件,清晰直观地展示了分子结构、蛋白质模型等科学模态的融合方式。这种独特的设计让Intern-S1既可以处理日常的对话交流,又能够完成复杂的专业科研任务,实现了“全能高手+科学明星”的双重角色定位。

这种设计使Intern-S1具备了处理日常对话和完成专业科研任务的双重能力,真正实现了从“单一领域专家”到“全能科研学者”的转变,能够满足科研工作者在不同场景下的多样化需求。

2. 科学能力全面领先:12项任务超越现有闭源模型

在科学评测基准测试中,Intern-S1的表现十分抢眼。在ChemBench(化学)任务中获得83.4分、MatBench(材料)任务75.0分、MSEarthMCQ(地球科学)任务65.7分,均位居全球第一。特别是在化合物合成路径规划(SFE任务)和微生物图像分析(MicroVQA)方面,分别以44.3分和63.9分的成绩超越了Grok-4和Gemini 2.5 Pro。

3. 极致高效:降低10倍训练成本的开源解决方案

借助FP8混合精度训练和训推分离架构,Intern-S1将大规模强化学习的成本降低了10倍。其轻量版本Intern-S1-mini(8B参数)可以在单GPU上运行,让普通实验室也能够部署属于自己的专属科研助手。根据实际测试,传统需要3周时间完成的材料筛选任务,使用Intern-S1后可缩短至4小时,极大地提高了科研效率。

行业影响:从科研工具到生态系统的全面变革

1. 大幅缩短科学发现周期

依靠5万亿tokens的训练数据(其中包含2.5万亿科学领域数据),Intern-S1已经帮助科研团队在肝癌治疗领域发现了新靶点GPR160,并且通过动物实验得到了验证。上海AI实验室联合MIT等机构构建的“元生”虚拟疾病学家系统,正是基于该模型开发而成。

这是一张散点图,标题为“全模态性能对比”,横轴代表通用能力,纵轴代表科学能力,对比了Intern-S1与Grok-4、Gemini 2.5 Pro等主流模型的性能差异,直观展示了Intern-S1在科学能力上的显著领先。 如上图所示,散点图清晰地对比了Intern-S1与主流模型的性能。其中,纵轴代表科学能力,横轴代表通用能力,Intern-S1在这两个维度上都处于领先位置,尤其在化学、材料科学领域优势十分突出。这种“双高”特性使其成为首个能够同时处理日常办公事务与专业科研任务的多模态模型。

2. 开源生态促进科研行业协作发展

Intern-S1开源的全工具链,包括LMDeploy部署框架、OpenCompass评测体系等,已经吸引了全球超过200个科研团队参与到二次开发中。德国马普研究所利用该模型解析地质数据信号,中国科学技术大学则将其应用于量子材料设计,这些实例充分验证了开源模式对于促进科研协作的积极作用。

未来趋势:科学智能的发展方向

随着Intern-S1的开源,AI for Science正朝着“三化”方向不断发展:

  • 模态融合化(支持更多种类的科学数据类型)
  • 工具集成化(与实验室设备实现实时交互)
  • 协作普及化(降低科研团队的使用门槛)

上海AI实验室表示,下一代模型将重点增强实验设计能力,目标是将新药研发周期缩短50%。

总结:开启AI驱动科研的全新篇章

Intern-S1的发布不仅仅是一项技术上的突破,更标志着科研范式从“专家主导”向“人机协同”的转变。对于科研工作者而言,建议重点关注以下几个方面:

  • 模型部署:通过8B轻量版本快速搭建本地科研助手,提高日常科研工作效率。
  • 多模态应用:积极探索分子结构解析、实验数据可视化等应用场景,充分发挥模型的多模态优势。
  • 工具链集成:利用开源生态开发领域专用插件,满足不同科研领域的个性化需求。

正如诺贝尔化学奖得主Roald Hoffmann所评价的:“Intern-S1正在将科学家从海量的数据海洋中解放出来,让他们能够重新聚焦于真正重要的事情——创造性思考。”

这一信息图表全面概括了Intern-S1的三大核心价值:“全能高手”(多模态均衡发展)、“科学明星”(专业领域超越闭源模型)、“全新范式”(通专融合架构)。对于科研团队来说,这些特性意味着更低的使用成本和更高的任务适应性,Intern-S1有望在未来5年成为科学研究领域的基础工具。

项目地址: https://gitcode.com/InternLM/Intern-S1

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创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考

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