【转】《人工智能赋能天文学开放科学白皮书》:AI驱动科学资源共享与全球协作

Time:2025-04-11
Authors:之江实验室
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2025年4月7日至9日,“人工智能赋能的天文学开放科学会议”在之江实验室举行。会上,由中国科学院国家天文台、之江实验室联合国际合作伙伴共同起草的《人工智能赋能天文学开放科学白皮书》(以下简称“白皮书”)正式发布。

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白皮书指出,随着全球天文学数据量已迈入PB级,传统数据处理方法难以应对海量异构数据的存储、分析与共享需求,AI技术成为破局关键。从实时瞬变事件监测、多信使数据融合到自动化天体分类与预测,AI正重塑天文学研究范式。白皮书倡导科学资源的公平共享与全球协作,以达成UNESCO开放科学倡议及“科学促进可持续发展国际十年” (2024-2033)的目标。

白皮书展示了AI赋能的天文开放设施。例如,全球开放瞬变望远镜阵列(GOTTA)计划连接100余台光学望远镜,以小时级频率扫描超新星、伽马暴等极端天体现象,结合AI实时分析,探索宇宙极端物理条件下的时空结构;相场望远镜则通过AI驱动,依托大视场(千平方度级)、高时效(分钟级更新)监测网络,实现对宇宙现象的系统性捕获,提升空间碎片监测能力,构建多尺度宇宙事件预警体系。

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白皮书提出了三大AI赋能的天文学研究方向——借助智能计算挖掘银河系起源与演化规律、通过射电新窗口研究动态宇宙,以及探索宇宙起源与星系演化。同时,倡导构建开放数据模型生态系统,通过整合AI赋能的开放天文设施、开放天文数据平台、天文模型等,AI将驱动自动化观测、智能数据分析与跨领域知识融合。这些数据与模型将遵循UNESCO集体受益原则,确保符合FAIR框架(可发现、可访问、可互操作、可复用),助力全球研究者平等参与前沿探索。

值得一提的是,白皮书提出冷湖光学天文基地的开放合作。位于青藏高原的冷湖凭借年均270天晴夜、0.75角秒视宁度的顶级观测条件,将成为全球共享的光学/红外观测枢纽。未来,冷湖光学天文基地将依托AI智能观测系统,积极支持全球天文学家部署望远镜设备,实时共享时域天文数据,共同探索动态宇宙的奥秘。与此同时,白皮书呼吁制定暗夜保护国际标准,以应对光污染与星链计划对天文观测的威胁,平衡科研、生态与可持续发展需求。

此外,白皮书重视科普教育,提出构建“GOTTA学院”智能教育平台,利用AI生成个性化学习路径,促进开放科学资源流通。

“白皮书是一个起点,后续我们计划根据白皮书的内容成立8个工作组,通过定期召集会议、开展互访研讨等形式,形成规范化、常态化的合作机制,吸引全球更多科研工作者加入,共同推动人工智能赋能的天文学开放科学发展。”之江实验室天文计算研究中心副主任全冬晖表示。


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