AI for Science的理解
AI for Science的理解
我理解 AI for Science(AI4S,人工智能驱动科学研究),不是“给科学家配一个聊天机器人”,而是:
用 AI 参与科学发现的完整闭环:提出假设 → 设计实验/模拟 → 预测结果 → 实验验证 → 更新模型。
一、它和普通 AI 的核心区别
普通生成式 AI 主要优化:
- 文本是否流畅
- 图像是否逼真
- 用户是否满意
- 代码能否运行
AI4S 更看重:
- 预测是否符合物理、化学、生物规律
- 能否在新条件下泛化
- 能否减少实验次数和成本
- 结果是否可验证、可重复
- 是否最终形成新材料、新药物、新工艺或新理论
所以 AI4S 的底层不是简单的“大模型套壳”,而是 数据、科学机理、计算模拟和真实实验的结合。
二、主要应用方向
1. 生物医药
例如:
- 蛋白质结构预测
- 抗体设计
- 小分子药物筛选
- 药物毒性和疗效预测
- 细胞状态建模
- 个体化治疗
AI 可以先在巨大的候选空间中筛选出少数值得实验验证的方案,把“盲目试错”变成“有方向地试错”。
2. 新材料
例如:
- 电池材料
- 光伏材料
- 催化剂
- 半导体材料
- 超导材料
- 高强度、耐高温合金
材料组合数量往往极其庞大,AI 可以预测材料的稳定性、导电性、能量密度、合成难度等。
3. 物理和工程
例如:
- 天体物理
- 核聚变
- 流体力学
- 天气和气候模拟
- 芯片设计
- 工业数字孪生
- 机器人控制
这里的价值通常不是生成一篇论文,而是加速复杂模拟,降低超级计算成本,或者实时优化控制参数。
4. 数学与基础科学
例如:
- 猜想发现
- 符号推理
- 自动定理证明
- 发现新的数学结构
- 从实验数据中寻找规律
这一方向最接近“AI 是否能成为科学家的合作者”,但距离真正独立地产生可靠新理论还有较大距离。
三、真正有价值的 AI4S,不只是“大模型”
我会把 AI4S 分成三层:
第一层:科研效率工具
例如:
- 文献检索
- 论文总结
- 实验记录整理
- 代码生成
- 数据分析
- 自动绘图
这类产品容易落地,但护城河通常有限,很多能力会被通用模型吸收。
第二层:科学预测模型
例如:
- 蛋白结构模型
- 分子性质预测模型
- 材料性能预测模型
- 天气和物理模拟模型
这类模型需要专业数据、科学先验和大量验证,壁垒更高。
第三层:自主科学发现系统
理想状态是:
- AI 读取文献和实验数据;
- 找到知识空白;
- 提出多个假设;
- 设计最有信息价值的实验;
- 操作机器人完成实验;
- 根据结果更新模型;
- 继续下一轮实验。
也就是 AI + 仿真 + 自动化实验室 + 反馈学习。这才是 AI4S 最具想象力、也最难实现的终局。
四、它最大的瓶颈是什么?
1. 数据不是越多越好
互联网文本可以无限抓取,但科学数据往往:
- 样本量小
- 获取成本高
- 实验条件不统一
- 负面结果很少公开
- 数据带有强烈的仪器和实验室偏差
因此 AI4S 的关键不只是模型,而是 高质量、结构化、可重复的实验数据。
2. 模型会“看起来合理但实际上错误”
科学问题不能只靠语言流畅度判断。AI 可能:
- 生成不存在的化合物
- 提出无法合成的材料
- 忽略边界条件
- 把相关性误认为因果性
- 在训练分布外完全失效
所以必须让模型接受物理定律、化学约束、实验验证和不确定性评估。
3. 模拟不等于现实
计算机里表现好的候选物,现实中可能:
- 无法合成
- 不稳定
- 成本太高
- 工艺不可放大
- 有毒
- 性能无法重复
AI4S 最后一定要接上真实世界的实验和制造环节。
4. 科学验证周期很长
普通 AI 产品可以几周内迭代,药物、材料、能源项目可能要几年才能验证。AI4S 的商业回报周期通常比软件更长。
五、从投资角度怎么理解?
我不会把所有“AI+科研”公司都视为同一种机会。更值得区分的是:
可能形成较强壁垒的方向
- 高质量专有实验数据
- 与药企、材料企业深度绑定的研发平台
- AI 设计和自动化实验闭环
- 高性能科学计算基础设施
- 能把模型结果转化为产品或工艺的公司
- 掌握真实生产反馈数据的工业软件平台
容易被高估的方向
- 只是把通用大模型包装成“科研助手”
- 只有论文和演示,没有实验验证
- 没有独占数据,也没有客户工作流
- 只强调模型参数量,不披露真实转化率
- 把“预测候选物”直接等同于“发现了新药/新材料”
一个很重要的判断标准是:
AI 是否真正减少了单位科学发现所需的实验、时间和资金?
如果不能回答这个问题,很多 AI4S 项目仍然只是概念,而不是生产力。
六、我对它的总体判断
AI4S 的长期意义可能比普通 AI 应用更大,因为它直接作用于:
- 新药
- 新材料
- 新能源
- 芯片
- 气候与能源系统
- 工业制造
但它的发展路径不会像互联网应用那样迅速普及,更可能是:
先成为科研人员的效率工具,再成为预测引擎,最后与自动化实验室和产业制造结合,形成真正的科学发现基础设施。
一句话总结:
AI for Science 的核心,不是让 AI 更会“回答科学问题”,而是让科学发现从低效率的人肉试错,逐步变成由 AI 提议、机器实验、数据反馈驱动的闭环系统。
我先按“AI4S产业链里哪些上市公司是真正受益者”来筛,重点区分:科研软件/模型、算力基础设施、自动化实验室、药物与材料转化;不会把所有“AI概念股”混在一起。
有,但要先区分 “AI4S纯标的” 和 “AI4S基础设施/间接受益者”。如果按业务纯度和可验证性排序,我会优先看下面几组:
第一梯队:AI4S纯度最高
这组怎么区分?
- 想押 AI真正改变科学研发流程:看 SDGR、RXRX、ABSI。
- 想押 AI4S产业扩张但不承担单个药物失败风险:看 NVDA。
- 想要“科学软件”而不是“生物医药管线”:SDGR更合适。
- 想要“AI自主实验室”方向:RXRX更贴近,但波动和失败风险也更高。
第二梯队:成熟平台型公司
Dassault Systèmes(DSY,法国)
旗下 BIOVIA 覆盖材料模拟、分子建模、化学信息学、实验室信息管理等。它的 AI4S 业务是真实存在的,但公司整体还包括工业设计、制造和工程软件,因此不是纯AI4S标的。
Thermo Fisher Scientific(TMO,美股)
拥有质谱、测序、实验室软件、自动化和科研仪器,受益于“实验室数字化”和“自动化实验室”趋势。但AI4S只占其业务的一部分,不能按纯AI公司估值。
Danaher(DHR,美股)
生命科学仪器、细胞分析、测序、生物工艺和实验室工作流平台较完整,也是AI4S基础设施的受益者,但AI本身不是主线收入来源。
这三家公司更像:
卖仪器、软件、实验室系统和研发基础设施,而不是直接押注某个AI药物能否成功。
第三梯队:A股可关注标的
A股目前没有特别纯的 Schrödinger 类型公司,更多是产业链映射。
如果只选几个研究优先级
偏稳健、想要产业确定性
- NVIDIA
- Dassault Systèmes
- Thermo Fisher
- 中科曙光
逻辑是:AI4S最终需要算力、仿真软件、实验仪器和数据基础设施,这些公司的收入不依赖单个药物临床成功。
偏高弹性、接受高风险
- Schrödinger
- Recursion
- Absci
但这三类公司必须重点看:
- 现金还能烧多久;
- 合作项目是否产生里程碑收入;
- AI设计出的候选物是否真正进入临床;
- 软件客户是否持续付费;
- 管线失败后,公司是否还有第二增长曲线。
如果只看A股
我的排序会是:
- 中科曙光:科学计算基础设施最直接;
- 中望软件:工程仿真和工业软件映射;
- 药明康德 / 康龙化成:AI药物研发向实验和产业化转化的受益者;
- 华大基因:生物数据和测序基础,但AI4S纯度较低。
不过要强调:A股这些公司更适合定义为“AI4S产业链受益者”,不应直接包装成纯AI4S股票。
我的核心判断
如果从投资角度建立观察名单,我会分成两条线:
- 确定性线:NVDA、DSY、TMO、DHR——卖算力、科学软件、仪器和实验室基础设施;
- 高弹性线:SDGR、RXRX、ABSI——押注AI真正改变药物发现和科学实验流程。
对于你偏好的“产业链卡点”思路,AI4S最值得继续追踪的瓶颈不是普通AI应用,而是:
高质量实验数据、自动化实验设备、科学计算软件、模型到实验的闭环,以及能够把候选结果推进到真实产业化的公司。
所以我暂时不会把所有“AI+医药”公司都纳入候选,尤其要警惕只有概念宣传、没有真实客户、实验数据或研发管线进展的公司。
要,而且我认为“卖铲子”比直接押注 AI 药物/材料最终成功,更适合作为 AI4S 的第一观察方向。
但不是所有卖算力、卖仪器的公司都值得关注,关键要找 AI4S不可替代的瓶颈环节。
为什么优先看“卖铲子”?
AI4S 的终局可能很大,但直接做药物和材料发现的公司存在几个问题:
- 单个项目失败概率高;
- 研发周期长;
- 现金消耗大;
- AI带来的价值很难单独确认;
- 即便模型有效,也可能卡在合成、毒理、临床或量产环节。
而上游工具公司可以同时服务大量客户。只要科研投入增加、实验自动化升级、科学计算需求提升,它们就可能持续受益。
这和淘金逻辑一样:
淘金者不一定赚钱,但卖铲子、卖水、卖设备的人,往往能从整个行业扩张中获益。
但要区分三类“铲子”
第一类:科学计算基础设施
包括:
- GPU和加速计算;
- 超算集群;
- 高速互联;
- 液冷;
- 科学计算软件栈;
- 云端HPC。
代表标的:
- NVIDIA(NVDA)
- 中科曙光(603019)
- 浪潮信息(000977)
- 曙光数创(872808)
其中 NVIDIA 的优势是硬件、开发工具和科学计算软件栈一体化;A股几家公司更多是服务器、超算和液冷基础设施,AI4S收入通常不会单独披露。
这条线的缺点是:容易被市场直接当成“泛AI算力”炒作,未必能反映AI4S本身的发展。
第二类:科研软件和仿真平台
这是我认为更有质量的“铲子”。
包括:
- 分子模拟;
- 计算化学;
- 材料设计;
- 工程仿真;
- 实验室信息管理;
- 数字孪生;
- 科学数据管理。
代表标的:
- Schrödinger(SDGR)
- Dassault Systèmes(DSY)
- Synopsys(SNPS)
- 中望软件(688083)
这类公司的关键优势是:
- 客户一旦把研发流程嵌入软件,替换成本较高;
- 软件通常能产生订阅或授权收入;
- 不承担每一个药物候选物的临床失败风险;
- 数据和工作流可以形成更强的长期壁垒。
其中 SDGR 是AI4S纯度最高的公司之一,但规模和盈利稳定性不如大型软件公司;DSY和SNPS更成熟,但AI4S只占整体业务的一部分。
第三类:自动化实验室和科学仪器
AI提出的假设最终需要真实实验验证,因此自动化实验设备和分析仪器是非常关键的瓶颈。
包括:
- 质谱;
- 色谱;
- 测序;
- 单细胞和空间组学;
- 自动移液和样本处理;
- 高通量筛选;
- 实验室机器人;
- 实验室数据管理系统。
代表标的:
- Thermo Fisher(TMO)
- Danaher(DHR)
- Agilent(A)
- 华大基因(300676)
- 皖仪科技(688600)
这类公司的商业模式比较稳,但AI4S贡献往往被隐藏在传统生命科学仪器和实验室业务里,因此弹性可能不如纯AI概念股。
我认为最值得重点研究的排序
第一档:高质量核心铲子
NVDA、SDGR、DSY、TMO、DHR
- NVDA:科学计算底层基础设施;
- SDGR:科学软件和计算药物发现;
- DSY:材料、化学、生命科学仿真平台;
- TMO/DHR:实验室仪器、自动化和生命科学工作流。
第二档:A股映射标的
中科曙光、中望软件、药明康德、康龙化成、华大基因
但需要分清逻辑:
- 中科曙光:卖超算和算力基础设施;
- 中望软件:卖工程设计和仿真软件;
- 药明康德、康龙化成:承接AI生成候选物之后的实验和研发外包;
- 华大基因:提供测序和基因组数据基础。
它们都不是纯AI4S公司,估值时不能简单套用“AI4S高增长”逻辑。
真正值得买入/重点跟踪的“铲子”要满足什么?
我会看五个指标:
1. AI4S客户是否是真实科研客户
重点看客户是不是:
- 药企;
- 材料企业;
- 芯片公司;
- 高校和科研机构;
- 国家实验室;
- 工业研发部门。
只和普通互联网客户合作的“AI算力公司”,不一定受益于AI4S。
2. 收入是否来自持续性工具,而不是一次性项目
更好的模式是:
- 订阅收入;
- 软件授权;
- 仪器耗材;
- 数据服务;
- 长期维护;
- 持续实验服务。
相对要谨慎的是一次性服务器订单、政府项目和概念性合作协议。
3. 是否拥有数据或工作流壁垒
真正的壁垒可能来自:
- 科学数据库;
- 实验数据;
- 专业模型;
- 行业软件生态;
- 仪器与软件的绑定;
- 客户研发流程嵌入。
单纯采购GPU、组装服务器,壁垒通常没那么高。
4. AI是否带来新增需求
不能只看公司“用了AI”,还要看:
- 客户是否因为AI增加算力采购;
- 实验次数是否增加;
- 仪器利用率是否提高;
- 软件席位是否扩张;
- 新产品是否提高客单价;
- 科学研发周期是否缩短。
5. 估值是否已经透支整个AI叙事
“卖铲子”并不等于低风险。如果市场已经把公司按最乐观的AI增长定价,即使业务不错,也可能因为预期落空而下跌。
我的结论
AI4S投资可以优先从“卖铲子”开始,但最值得关注的不是泛算力,而是“科学软件 + 自动化实验 + 数据闭环”。
按产业链优先级,我会这样排:
- 科学计算与专业软件;
- 自动化实验室和高端科研仪器;
- 科学数据和实验服务;
- 通用服务器与液冷;
- 直接押注单个AI药物/材料管线。
如果按你偏好的“卡点”框架,AI4S真正的瓶颈更可能在:
高质量实验数据、科学软件、自动化实验设备,以及模型结果能否被快速验证。
因此下一步如果做深入筛选,我不会直接从“AI概念股”名单里挑,而会从这四个卡点反向找:
- 谁掌握不可替代的科学数据;
- 谁提供关键仿真软件;
- 谁控制高端科研仪器;
- 谁能把AI预测接入真实实验流程。
我按“AI4S产业链卡点”开始筛,不按泛AI概念股罗列:先找科学软件、自动化实验、高端仪器、科学数据/计算这四个环节,再过滤业务纯度和真实客户。
先排产业链层级,再排公司。我会优先看“自动化实验与科学数据”,其次是科学软件;通用算力排在后面。原因是 AI4S 最终的稀缺环节不是提出假设,而是能否低成本、稳定、持续地完成真实实验并产生高质量反馈数据。
一、我暂时排出的优先级
第一档:最值得深挖
这五个标的,分别覆盖:
模型与仿真 → 数据生成 → 测序耗材 → 实验设备 → 真实药物研发验证
其中,Schrödinger更像“科学软件铲子”;Illumina、MGI、Danaher更像“实验和数据铲子”;药明康德更像“外包实验铲子”。
第二档:高弹性但风险更高
这组适合做“高弹性观察”,但不能简单按纯AI4S公司估值。
第三档:A股映射标的
二、目前最重要的结论
1. 自动化实验比普通算力更可能成为AI4S的真实瓶颈
AI可以生成候选分子,但最后还要解决:
- 能不能合成;
- 能不能稳定检测;
- 能不能快速筛选;
- 能不能重复实验;
- 能不能把实验结果反馈给模型。
所以我更关注拥有以下能力的公司:
- 自动化液体处理;
- 高通量筛选;
- 质谱、色谱、流式和成像;
- 测序和多组学;
- 实验室信息管理系统;
- 仪器装机基础和耗材复购。
这也是为什么 Danaher、Illumina、MGI、Thermo Fisher 的产业链位置可能比很多“AI药物概念股”更扎实。
2. 科学软件是最容易形成工作流锁定的“软件铲子”
Schrödinger值得重点研究的原因不是它用了AI,而是它可能控制了:
- 分子模拟工具;
- 计算化学工作流;
- 药企研发数据;
- 软件客户使用习惯;
- 模型和实验之间的接口。
科学软件的真正壁垒不是模型参数,而是:
客户研发人员是否已经把它嵌入日常流程,并且替换成本很高。
3. A股目前更适合找“真实受益环节”,不适合找纯AI4S龙头
A股中真正类似 Schrödinger 的纯科学软件公司很少。现阶段更现实的路线是:
- 测序和多组学数据:MGI Tech、华大基因
- 实验验证和研发外包:药明康德、康龙化成
- 科学计算基础设施:中科曙光
- 工程仿真软件:中望软件
但这些公司必须逐个核验 AI4S 是否带来新增收入,不能只因为公司公告里出现“AI”就当成主线。
三、我会重点查什么,而不是先看股价
对每个候选公司,我会继续核验四件事:
- AI4S相关业务有没有真实付费客户;
- 收入来自软件订阅、仪器耗材、实验服务,还是只有一次性项目;
- 是否有客户认证、装机量、耗材复购或研发流程锁定;
- AI是否带来新增需求,而不是仅仅帮助公司内部降本。
特别要警惕的信号
- 只有“战略合作”,没有合同或收入;
- 只有AI平台演示,没有实验验证;
- AI4S收入无法从传统业务中拆分;
- 应收账款和存货增长快于收入;
- 公司把普通服务器、普通检测服务包装成AI4S;
- 依赖单一客户或单个药物管线。
四、下一步优先深挖顺序
我建议先按这五个顺序做公司级研究:
- Schrödinger:软件业务是否真正形成客户续费和工作流锁定;
- MGI Tech:测序装机、耗材复购和科研/药企订单;
- Illumina:测序平台与AI基因组分析是否产生新的软件价值;
- 药明康德:AI药物研发是否带来新增实验服务量;
- Danaher:自动化、质谱、蛋白组和耗材业务的增长质量。
我的初步判断:如果要找AI4S产业链里相对靠谱的“卖铲子”方向,优先级是:
科学数据与测序耗材 ≈ 自动化实验与科研仪器 > 科学软件 > 科学计算基础设施 > 直接押注单个AI药物管线。
下一轮我会先从 Schrödinger、MGI Tech、药明康德、Illumina、Danaher 开始,重点核验真实收入、客户、复购和业务纯度,而不是先做估值或追热点。
这一轮进入公司级核验:我先查五家公司是否真的卡在 AI4S 的关键环节,重点看收入/客户/复购/工作流锁定,最后再把“纯标的”和“间接受益者”分开。