【赛奖解读】从基础到应用，人工智能研究全面开花 ——解读2021世界人工智能大会青年

从基础算法理论，到创新落地应用，再到全景扫描，2021世界人工智能大会青年优秀论文奖的10篇获奖论文，充分展现了全球在人工智能领域的最新进展和未来发展方向。

　　在6月举行的一场由院士专家参与的终评会议上，这10篇获奖论文以及9篇提名奖论文，从海内外62家机构提交的132篇参评论文中脱颖而出。值得注意的是，获奖论文和提名奖论文的作者都是华人科学家，并大多在国内科研机构工作，这也体现了中国在人工智能领域的研究和应用上走在了世界前沿。

全景描绘新一代人工智能

　　2016年1月，中国工程院启动了《中国人工智能2.0发展战略研究》重大咨询项目，这一项目被简称为AI2.0。2017年7月，国务院印发《新一代人工智能发展规划》，这是本世纪以来中国发布的第一个人工智能系统性战略规划。

　　2020年6月，一篇由上海氪信科技有限公司、浙江大学、上海交通大学研究人员共同完成的长论文《中国迈向新一代人工智能》在《自然·机器智能》杂志发表，首次全景扫描中国新一代人工智能形成过程和发展现状，指出中国将着眼于大力培养人工智能本土一流人才、加强学科交叉下人工智能理论突破、规范人工智能伦理，特别是构建人工智能生态。在此次获奖名单中，该论文榜上有名。
　　《中国迈向新一代人工智能》提出，人工智能是犹如内燃机一样的“使能”技术，具有赋能其他技术的潜力。新一代人工智能将在互联网消费、自主驾驶、智能医疗和智能物联等四个方面发挥突出的赋能作用。随着数字化过程更为标准以及大规模医疗数据不断涌现，医生和人工智能研究人员之间的密切合作将把人工智能辅助系统引入临床工作流程，成为医生的重要辅助工具，并最终改善患者管理。物联网对话式人工智能将成为现实，对话概念将从基于语音扩展到多模态（跨媒体），能够同时处理语音数据和视觉信息的智能算法将广泛应用于各种形式的硬件中。 机器人技术获得新突破

　　2021年3月，一篇名为《自供能的软体机器人》的论文登上了《自然》杂志的封面。在这篇论文中，浙江大学与之江实验室合作率先提出机电系统软-硬共融的压力适应原理，成功研制了无需耐压外壳的仿生软体智能机器人。

　　2019年12月，仿生软体机器鱼首次成功在马里亚纳海沟坐底，机器鱼随深海着陆器下潜到约10900米的海底后，在2500毫安锂电池的驱动下，按照预定指令拍动翅膀，扑翼运动长达45分钟，成功实现了电驱动软体机器鱼的深海驱动。
　　这种环境自适应的仿生软体机器人和智能系统，将为深海探索科考、环境监测与资源勘探提供解决方案，为复杂环境与任务下机器人及智能系统设计提供新思路。

　　在获奖名单中，除了软体机器人，还有一篇机器人论文。由清华大学科研团队发表在2020年12月《科学机器人》杂志的论文《多维触觉传感器助力机器手物体识别》，报道了一种多功能感知的触觉传感器，采用类皮肤的多层结构，将多模感知原位集成，实现对触感、物感、温感等多种感知的高密度集成，将触觉传感器应用于机器手抓握感知，实现了对抓握物品的形状、大小和材料等多属性识别，并成功应用于垃圾分类。
基础研究与应用落地并重

　　人工智能的价值在于落地与赋能。中山大学科研团队发表在《自然·机器智能》的论文《基于视觉问答系统的药物-蛋白质相互作用预测》，提出了一种端到端的深度学习框架，通过遵循可视问题回答模式，通过从单体结构（图像）和具有分子线性符号（字符串）的药物以二维距离图表示蛋白质来预测相互作用。

　　清华大学科研团队发表在《核酸研究》的论文《基于深度生成式模型的大肠杆菌合成启动子设计》，将人工智能技术应用于构建全新的基因调控元件，从自动化设计的角度，利用深度学习技术并融合生物先验知识来建立调控元件的生成模型。课题组在大肠杆菌中成功实现了全新基因启动子的设计与生成。该方法可以产生大量全新的启动子，经过迭代优化后实验验证成功率已超过 70%。
　　伦斯勒理工学院科研人员发表在《自然·机器智能》的论文《不亚于商用低剂量CT算法的模块化深度神经网络》，提出了用人工智能优化医学影像的方法。
　　除了应用落地之外，人工智能的基础研究依然吸引着科研人员。在此次获奖名单中，《点卷积神经网络：X-变换点集上的卷积》《用于实例分割的路径聚合网络》《Swin Transformer:使用移位窗口的分层视觉Transformer》《RSKDD-Net：基于随机采样的大规模点云关键点检测和描述子提取网络》4篇论文榜上有名。

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