ai4s 第五科研范式-周末特辑

㊙AI4S（AI for Science，人工智能驱动的科学研究）被视为“第五科研范式”，正重塑科学发现的底层逻辑。
一、技术原理：数据-物理双轮驱动
1. 数据驱动
大模型直接学习高维数据分布，典型如 AlphaFold2 以多序列比对为输入，端到端预测蛋白质三维结构，精度逼近实验。
当标注数据稀缺时，采用自监督预训练（如 Uni-RNA 模型）先在上万条无标签 RNA 序列上学习潜在表征，再微调下游任务，显著降低对实验数据的依赖。

2. 物理驱动
把已知微分方程嵌入损失函数，形成 Physics-Informed Neural Networks (PINNs)。训练时网络既拟合观测数据，也满足方程残差，实现“小数据、高保真”求解，已用于流体力学、量子化学等场景。

3. 物理-数据混合
代表案例 DeePMD：先用第一性原理在小体系算出高精度能量/力，训练等变神经网络生成力场，再与经典分子动力学耦合，可把埃米级精度扩展到上亿原子体系，并因此获得 2020 戈登·贝尔奖。
二、典型应用场景与案例
领域 代表案例 核心突破
生命科学 AlphaFold、RFdiffusion、Uni-RNA 蛋白质结构预测、新蛋白设计、RNA 药物筛选。

材料科学 DeepMind GNoME、道氏“智算中心” 220 万晶体快速稳定性筛查；固态电池材料研发周期缩短 50% 以上。

能源与环境 全球大气污染物离线耦合预报模型 相对欧洲 CAMS 业务系统，纬度加权 RMSE 降低 12–18%，实现 72 h 高保真污染预报。

化工设计 智能化工大模型 工艺参数-仿真-优化闭环，单条流程设计时间从数周缩至数小时。

电力系统 大模型+智能体调度 负荷预测误差 <1.5%，调度策略自动生成，可解释性提升 40%。
三、优势与局限
优势
• 维数灾难破解：深度网络可逼近指数级高维函数，解决量子多体、湍流等“算不动”问题。
• 成本断崖式下降：AI 替代 90% 以上的第一性原理计算或实验试错，研发周期由年缩至月。
• 知识自动聚合：大模型从数百万文献中提取隐含规律，生成“机器猜想”，辅助形成新假设。

局限
• 可解释性不足：纯数据模型常给出“黑箱”结果，需事后归因或引入符号约束。
• 训练门槛高：对算力、标注、多模态数据要求苛刻；PINN 在处理奇异边界、强非线性问题时收敛困难。
• 实验闭环缺失：很多研究止步于“in-silico 预测”，缺乏高通量实验平台快速验证，导致 AI 输出与真实世界偏差大。

未来趋势
1. 多尺度统一建模
从原子、分子到宏观连续体，建立“同一套网络-不同尺度参数”的跨尺度大模型，实现材料-器件-系统的端-端优化。
2. 闭环自动化
生成式 AI 提出候选 → 高通量计算初筛 → 机器人实验验证 → 数据回流再训练，形成“自驱动实验室”，把研发周期再缩短 1–2 个数量级。
3. 低门槛科研助手
大模型+Agent 将封装成“会说人话”的科研 Copilot：自动读文献、写代码、调参、画图，预计 3–5 年内成为课题组标配。
AI4S 正从“概念验证”迈向“基础设施+工业软件”的大规模落地期。其技术内核是数据与物理的深度融合，价值旨归是把科学家从高强度试错中解放出来，聚焦创造性思考。

标的
二者皆是AI4S的落地标的。志特新材在营收规模、盈利成长性及市场热度上显著领先，但负债较高、短期偿债能力弱；中岩大地财务结构更稳健、估值更低，但成长能力下滑明显。
一、基本面核心指标对比
1. 营收与盈利规模
志特新材营收和净利润规模远超中岩大地，2025前三季度营收是中岩的4.5倍，净利润是其5.2倍。[1]
指标 中岩大地（2025前三季度） 志特新材（2025前三季度）
营业收入（亿元） 4.47 20.23
归母净利润（亿元） 0.23 1.18
销售净利率 4.49% 6.26%
2. 财务结构与偿债能力
中岩大地资产负债率低、流动比率高，财务更稳健；志特新材负债压力大，短期偿债能力弱。[1,2,3,4,5,6,7]
指标 中岩大地（2025前三季度） 志特新材（2025前三季度）
资产负债率 30.59% 61.80%
流动比率 2.915 0.911
净资产收益率（ROE） 1.89% 6.49%
二、成长能力对比
志特新材成长能力强劲，2025前三季度营收、净利润同比增速均远超中岩大地；中岩大地营收和净利润同比下滑，成长承压。[4]
指标 中岩大地（2025前三季度） 志特新材（2025前三季度）
营收同比增速 -19.77% 12.09%
归母净利润同比增速 -37.64% 98.65%
三、现金流对比
志特新材经营性现金流大幅改善，2025前三季度净额1.39亿元（同比+7907.42%）；中岩大地经营性现金流为负，资金压力较大。
指标 中岩大地（2025前三季度） 志特新材（2025前三季度）
经营性现金流净额（亿元） -0.89 1.39
四、市场表现与估值
志特新材近期股价表现火爆，2026年初5天翻倍；中岩大地股价平稳，但估值更低。
指标 中岩大地（2026-01-09） 志特新材（2026-01-09）
最新价（元） 22.13 27.82
市盈率（TTM） 123.59倍 86.68倍
市净率 2.94倍 4.99倍
五、风险提示
志特新材：股价短期涨幅过大（5天翻倍），市盈率、市净率显著高于行业平均，存在回落风险；负债较高（61.8%），短期偿债能力弱。
中岩大地：营收和净利润同比下滑，成长能力承压；经营性现金流为负，资金周转压力大。