美能源部近期多措并举推动创世纪计划
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2026年2月9日,美国能源部(DOE)正式成立“创世纪任务联盟”,致力于构建全球最强大的科学人工智能平台。随后于12日,DOE发布《创世纪任务:国家科学技术挑战》报告,提出26项具有国家重要性的科学与技术挑战,以推进创世纪计划并加速AI驱动的创新发现。这一系列举措旨在通过人工智能引领的科技创新,全面提升美国在关键科技领域的领导地位与国家安全能力。
1. 创世纪任务联盟
该联盟将通过前所未有的协作方式促进快速创新,加速能源创新、探索性科学发展并加强国家安全,以在十年内实现美国科研生产力和影响力翻倍,维持美国在科技领域的领先地位。
联盟汇聚了私营部门、学术机构与能源部下属17个国家实验室的精英力量。成员单位通过贡献计算能力、AI Token、技术专长或实物支持推进联盟目标,并可利用跨成员单位的项目协议进行协作,获取计算资源、数据、设施及专业知识的使用权。这种深度资源整合机制不仅催化了数据流动与创新应用,更赋能成员共同应对先进制造、生物技术、材料科学、核能、量子信息科学及半导体领域的国家重大科技挑战。
联盟的主要工作聚焦于四大核心领域:一是AI模型开发与验证,推进用于能源、科学探索及国家安全的通用及特定领域模型,确保科学用例的严谨性;二是数据集成与标准,协调数据格式与元数据标准,解决数据互操作性及安全治理问题;三是高性能计算与云基础设施,整合超级计算资源与美国科学云,支持可扩展的AI研究及联邦数据共享;四是机器人与自动化,设计部署创新实验室自动化系统,以提升研究吞吐量并消除操作瓶颈。
2. 科学与技术挑战
(1)重塑先进制造和工业生产力:利用AI解决方案助力制造业实现实时决策与端到端智能化,增强供应链韧性,促进就业增长;
(2)重构建筑物的建造和运营:利用AI实现建筑设计自动化和能源利用优化,降低建筑成本和工期,增加住房供应,提高建筑物能效;
(3)推动生物技术革命:利用AI整合基因组学、多组学、成像和动态数据,以指导自主实验并加速生物技术创新,重塑美国在生物技术领域的领导地位;
(4)保障美国关键矿产供应:利用AI优化矿物开采和提炼,提高关键矿物供应链的经济性和效率,减少对外国矿产供应链的依赖;
(5)提供更安全、更便宜的核能:利用AI加速核反应堆的设计、许可和运行,提供价格合理、稳定可靠的能源,同时降低核能开发成本和时间;
(6)加速聚变能源的输送:利用AI整合聚变系统组件的数据,优化工程和仿真工作,将聚变能源推广成为可扩展、可靠的基础负荷电源,增强美国能源安全;
(7)变革核清理和修复工作:利用AI模型预测核废料处理行为,并优化大规模清理工作,加快核污染治理,提高基础设施再利用率;
(8)加速量子计算发展:利用AI驱动的平台自动优化量子算法的发现,提升美国在量子计算领域的领先地位,并推动量子计算在科学研究和商业领域的应用。
(9)推进量子系统建设:利用AI减少量子计算、传感和通信中的噪声与误差,优化实时行为,助力对复杂量子系统的控制;
(10)重塑美国微电子领导地位:利用AI驱动的协同设计生态系统优化微电子设计和制造,确保美国在半导体、AI计算、数据中心和全球通信技术领域的领先地位;
(11)巩固美国在数据中心领域的领导地位:利用AI和机器学习工具优化数据中心的能源管理和决策,在保持数据中心运营所需可靠且价格合理的能源供应的同时,加强美国在AI领域的经济领导地位;
(12)加速战略威慑材料的发现、生产和鉴定:利用AI加快战略威慑材料的研发和生产,减少对外国供应链的依赖;
(13)构建AI驱动的自主实验室:利用AI实现科学工作流程自动化,结合机器人技术、边缘AI和实时分析,加速科学发现;
(14)加速可预测功能的材料开发:利用AI根据性能目标设计材料,将材料开发时间从几十年缩短到几个月;
(15)优化粒子加速器性能:利用AI优化粒子加速器性能,减少运行变异性,以促进能源、医学和计算技术的突破;
(16)加速物理学发现:利用AI加速物理学发现,改变人们对宇宙的理解,并推动技术进步;
(17)实现对美国能源用水量的预测:利用AI增强水资源预测能力,提高能源规划中水资源可用性的预测精度;
(18)扩大电网规模,为美国经济提供动力:利用AI改善电网规划、互联、运营和安全,降低电力成本,使决策速度提高20-100倍,可靠性提高10%;
(19)开发地下战略能源资产:利用AI对地下环境进行建模,以实现负责任、经济高效的能源开发;
(20)加强核威胁评估、准备和应对:利用AI融合来自传感器和情报来源的实时数据,以提供快速的核威胁评估;
(21)促进美国历史核数据的利用:利用AI将美国80年的核研究数据数字化,为未来的能源和安全决策提供信息支撑;
(22)提高核研究设施的实验能力:利用AI优化实验工作流程,提高核研究设施的吞吐量和效率;
(23)促进核设计与生产运营的整合:利用AI将核武器的设计和生产流程整合起来,优化决策并减少返工,实现核威慑;
(24)保护核材料免受扩散威胁:利用AI增强核探测和防扩散应对能力,优化国家安全和全球防扩散工作;
(25)简化核能生产流程,确保核能企业安全:利用AI优化核能生产流程,在确保安全的同时加快运营速度,减少监管延误;
(26)加快核威胁发现:利用AI模型分析核信号,快速、可靠地确定核材料和威胁的来源,加强威慑和国家安全。
信息来源:
https://www.energy.gov/documents/genesis-mission-science-and-technology-challenges
https://www.energy.gov/articles/energy-department-launches-genesis-mission-consortium-accelerate-ai-driven-scientific
https://www.genesismissionconsortium.org/
https://mp.weixin.qq.com/s/6ohJIAYsxeOdOHhWBZYeYA
https://mp.weixin.qq.com/s/8sICliiR5LCQj-1AvbZpyg
https://mp.weixin.qq.com/s/Z7_cotLdshgrutdym1dnxQ
