2026-08-18 · 东方证券 · 公司/行业基本面

计算机行业深度报告：科学发现的第五范式，AI4S从基础模型、算力底座到产业落地

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摘要

东方证券维持计算机行业“看好”评级，认为 AI4S（AI for Science）是继实验、理论、计算、数据科学之后的科研第五范式，也是大模型迭代的“下一站”，中美欧英均已将其上升为国家战略布局。据 QYResearch 数据，2025 年全球 AI4S 市场规模约 45.38 亿美元，预计 2032 年将达 262.3 亿美元，年复合增长率 28.9%，而当前各行业渗透率仍处个位数水平。模型侧，AI4S 需具备科学机理约束、多模态统一表征、长时序推理三大核心能力，架构正从单一场景模型迈向科学基础模型加领域专用模型的“通专融合”。算力侧，AI4S 需要“超算+智算”深度融合的新型异构架构，中科曙光 2026 年 7 月在郑州建成全国产十万卡曙光 8000（登峰）集群，支撑万亿原子模拟、蛋白质折叠加速等突破。应用侧，AI 制药、工业仿真、气象预报、农业育种多领域落地，英矽智能 Pharma.AI 平台已发现 29 条管线，研发周期缩短 50%-70%、成本降幅 80%-90%。投资建议沿模型、算力、应用三层布局：算力层买入中科曙光（603019），应用层买入华大九天（301269）、中望软件（688083），增持国能日新（301162）；中科闻歌（01956）、智谱（02513）、剂泰科技（07666）、英矽智能（03696）、晶泰控股（02228）、托普云农（301556）为未评级相关标的。风险包括监管政策动态调整、技术发展转化不及预期及赛道竞争加剧。

主要观点

AI4S 被学界视为继实验科学、理论科学、计算科学和数据科学之后的科研“第五范式”，并被英伟达列为与大语言模型、具身智能并列的三大 AI 关键方向之一；AlphaFold 核心开发者 2024 年获诺贝尔化学奖，DeepMind GNoME 发现 220 万种新晶体材料（38 万种稳定、相当于人类 800 年工作量），印证 AI4S 已可实现“诺奖级”成果

中美欧英密集出台 AI4S 国家战略：中国 2025 年 8 月印发《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》，欧盟 10 月发布《欧洲科学 AI 战略》，美国 11 月签署“创世纪计划”，英国 11 月发布《AI 赋能科学战略》并拟未来五年投入高达 1.37 亿英镑

据 QYResearch，2025 年全球 AI4S 市场规模约 45.38 亿美元，预计 2032 年达 262.3 亿美元，年复合增长率 28.9%；当前各行业渗透率仍处个位数水平，增长空间巨大

区别于通用大模型，AI4S 模型须具备多模态统一表征、强科学机理约束、长周期时序推理与端到端决策三大专属核心能力，才能支撑真实场景科研任务

模型架构沿领域专用、工具增强、科学基础模型三条路线演进，当前主流为“科学基础模型+领域专用模型”的通专融合；中科院“磐石”整合 AlphaFold、MatterGen 等专业模型，上海 AI 实验室 Intern-S1 基于 Qwen-3 235B MoE 在 5 万亿 token（含 2.5 万亿科学 token）上预训练

AI4S 计算特征为混合精度（FP64/FP32/BF16 频繁切换）、任务形态多样（4-8 卡至数万卡）、长周期高稳定（连续运行数天至数月）与 HPC+深度学习双生态软件栈，传统超算与通用智算集群均无法满足，需“超算+智算”深度融合的异构算力新架构

中科曙光宣布中国首个全国产十万卡 AI 集群曙光 8000（登峰）正式落成并接入国家超算互联网，采用超智融合技术路线、支持 FP64 到 INT8 全精度，已实现万亿原子模拟、蛋白质折叠加速等世界级科研突破

AI 制药方面，人类基因组约含 2 万个蛋白编码基因、约 4500 个具备潜在成药性，但已获批药物作用的独立靶点仅 716 个，靶点发现仍是核心难点；英矽智能 Pharma.AI 平台已发现 29 条管线，平均 12-18 个月完成立项到 PCC，研发周期缩短 50%-70%、成本降幅 80%-90%；I-III 期临床消耗总研发成本 60%-70%，约 30%-40% 临床失败可归咎于试验设计缺陷

工业设计与仿真形成“数据+物理”双驱动新范式，Ansys SimAI 可将仿真周期压缩一个数量级；EDA 方向华大九天推出 Vision 工艺诊断、PyAether 智能体等 AI 工具，广立微构建 INF-AI 与 SemiMind 平台，完整自主 Agentic EDA 仍处探索阶段

天气预测是 AI4S 最先实现精度超越传统方法、率先进入业务化运行的领域：GraphCast 可 1 分钟完成全球 10 天预报、多数指标超过 ECMWF，WeatherNext2 实现 15 天全球预报且推理较 GenCast 提速 8 倍，华为盘古以 0.25°×0.25° 分辨率做 10 天中期预报并被香港天文台、ECMWF 采纳；中科曙光旗下中科天机自研全球-区域一体化数值模拟系统破解“灰区问题”

农业育种是国务院“人工智能+”行动意见的重要内容，意见明确“加快人工智能驱动的育种体系创新”；AI 覆盖表型解析、育种管理、环境调控、病虫害监测等全流程，可将传统育种周期大幅缩短

投资建议沿模型、算力、应用三层布局：模型层中科闻歌(01956)、智谱(02513)未评级；算力层推荐中科曙光(603019，买入)；应用层华大九天(301269)、中望软件(688083)买入，国能日新(301162)增持，剂泰科技(07666)、英矽智能(03696)、晶泰控股(02228)、托普云农(301556)未评级

论述逻辑

定位与空间：AI4S 被定义为科研第五范式 → AlphaFold 诺奖级成果验证硬核科研价值 → 中美欧英 2025 年密集出台国家战略 → QYResearch 测算 2025-2032 年市场规模 CAGR 28.9% → 渗透率虽仅个位数但行业正进入价值变现期

模型逻辑：科学场景结论必须符合客观自然规律且可重复验证，刚性约束远高于通用模型 → 倒逼多模态统一表征、强科学机理约束、长时序推理三大能力 → 单一模型泛化性与专业性失衡 → 演进为科学基础模型+领域专用模型的通专融合架构

算力逻辑：AI4S 是机理仿真叠加 AI 模型的紧耦合混合计算 → 产生混合精度、任务形态多样、长周期高稳定、双生态软件栈需求 → 传统超算与通用智算集群均无法满足 → 催生超算+智算深度融合异构架构 → 中科曙光十万卡曙光 8000 落地并接入国家超算互联网

应用与投资逻辑：模型与算力底座就绪 → AI 制药、工业仿真、气象、育种等多领域技术落地验证 → 推动各行业由试错实验转向预测优先的研发模式、打通科学发现到工程产业化链路 → 由此映射出模型、算力、应用三层的投资机会与标的

关键展望

行业评级为“看好（维持）”，报告判断 AI4S 有望迈入规模化价值变现新阶段

市场空间展望：预计 2032 年全球 AI4S 市场规模达 262.3 亿美元（2025 年约 45.38 亿美元，CAGR 28.9%），当前渗透率个位数、增长空间巨大

EDA 演进方向：短期 AI 增强现有工具链、减少迭代轮次，中长期随 Agentic EDA 演进逐步向更高程度自主设计演进

中科闻歌 2026 年 8 月孵化成立赛思极限，将磐石 ScienceOne 团队、技术、产品独立为市场化主体，负责未来 AI4S 产品迭代与商业交付

风险提示：监管政策动态调整风险、技术发展和转化不及预期风险、赛道竞争加剧风险；报告未给出个股目标价

计算机行业深度报告：科学发现的第五范式，AI4S从基础模型、算力底座到产业落地

摘要

主要观点

论述逻辑

关键展望

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