只需几秒钟！麻省理工化学家开发出计算模型：可以快速预测反应过渡态的结构【附人工智能技术赛道观察图谱】

瞻观前沿

在化学反应过程中，分子获得能量，直到达到所谓的过渡态——反应必须从这个点继续进行。这种状态转瞬即逝，几乎不可能通过实验观察到。这些过渡态的结构可以使用基于量子化学的技术来计算，但该过程非常耗时。麻省理工学院的化学家利用生成人工智能开发了一种计算模型，如果给定反应物和产物的结构，可以快速预测反应过渡态的结构。他们的新模型可用于帮助化学家设计新的反应和催化剂，以生成燃料或药物等有用的产品，或模拟自然发生的化学反应，例如可能有助于推动地球生命进化的化学反应。

麻省理工学院的团队开发了一种新的计算方法，允许他们使用一种称为扩散模型的模型来表示两种相对于彼此任意方向的反应物，该模型可以了解哪些类型的过程最有可能产生特定的反应物。结果。作为模型的训练数据，研究人员使用了使用量子计算方法计算出的9000种不同化学反应的反应物、产物和过渡态的结构。

研究人员在大约1000个以前从未见过的反应上测试了他们的模型，要求它为每个过渡态生成40种可能的解决方案。然后，他们使用“置信模型”来预测哪些状态最有可能发生。与使用量子技术生成的过渡态结构相比，这些解决方案的精确度在0.08埃(一亿分之一厘米)以内。每个反应的整个计算过程只需几秒钟。

研究人员表示，这种模型的另一个潜在应用是探索其他行星上发现的气体之间可能发生的相互作用，或者模拟地球生命早期进化过程中可能发生的简单反应。

图片来源：大卫·W·卡斯特纳

技术价值观察

我国的AIGC产业可大致分为基础设施层、模型层及应用层，目前整体层级尚不够完整，模型层成为当前关键卡口。在一定程度上限制了上下层级的发展。

基础设施层：主要分为数据层、算力层、计算平台、模型开发训练平台和其他配套设施。模型层：即垂直化、应用化、场景化的模型和应用工具，主要分为底层通用大模型和中间层模型，底层通用大模型又可分为开源基础模型、非开源基础模型和模型托管平台;中间层模型有人类互动反馈、大模型调整和个性化模型。应用层：即面向C端用户的文字、图片、音视频等内容生成服务，按不同的价值创造逻辑，可分为生产可直接消费内容、结合底层系统生产高附加值内容、提供内容生产辅助工具、用于提供体系化解决方案四类。在这四类中，目前我国落地及变现进展最快的是生产可直接消费内容这一赛道。

麻省理工学院的化学家开发了利用生成人工智能开发了一种计算模型，可以快速预测反应过渡态的结构。因此，从AIGC产业链上看，该技术处于产业链的模型层。

宏观市场观察

——合成数据为AI模型训练开发提供强大助推器

合成数据是计算机模拟技术或算法创建、生成的自标注信息，可以在数学上或统计学上反映真实世界数据的属性，因此可以作为真实世界数据的替代品，来训练、测试、验证AI模型。目前人工智能仍处于1.0阶段，数据是最大阻碍，但合成数据将有效助推人工智能走向2.0阶段。

——合成数据加速构建AI赋能、数实结合的大型虚拟世界

合成数据指向的终极应用形态是借助游戏引擎、3D图形、AIGC技术构建的大型虚拟世界。大虚拟世界对于人工智能的核心价值在于，为测试。开发新的人工智能应用提供了一个安全、可靠、高效以及最重要的——低成本、可重复利用的环境。展望未来，可从三个方面来理解大型虚拟世界为什么会成为AI数实结合的关键场景。

——AIGC行业热度高，受资本追捧

截止2023年4月，AIGC赛道目前在国外已出现了7家独角兽。在我国，超参数和小冰公司已明确成为独角兽公司，Minimax据传估值过10亿美元，光年之外则宣布下一轮融资已被认购2.3亿美元。目前，最受头部资本关注的机构均与底层大模型相关或与AI领军人物下场相关(如王慧文光年之外、李志飞、周伯文、王小川等)。

多家机构已高度明确要将AIGC作为主投赛道，个别投资机构已经推出了相应的主体孵化项目。整体而言，大部队还处在缺乏明确逻辑和标的的观望状态。但预计本年度融资规模将有数倍增长。随着底层大模型的逐步开放以及商业价值的落地验证，预计融资规模将在2024年出现首次阶段性的指数级增长，投资向AIGC全产业链扩散。

——中国AI应用在金融、电信制造、医疗行业加速渗透

目前，随着数字经济与实体经济融合程度不断加深，以及互联网平台的数字化场景向元宇宙转型，人类对数字内容总量和丰富程度的整体需求不断提高。AIGC作为当前新型的内容生产方式，已经率先在传媒、电商、影视、娱乐等数字化程度高、内容需求丰富的行业取得重大创新发展，市场潜力逐渐显现。与此同时，在推动数实结合、加快产业升级的进程中，金融、医疗、制造、工业等各行各业的AIGC应用也都在快速发展。

据IDC，2022年中国人工智能行业应用渗透度排名前五的行业依次为互联网、金融、政府、电信和制造。另外，AI为自动驾驶、交通物流所赋予的价值也不容忽视，据麦肯锡预计，AI为交通领域创造3800亿元的经济价值。

——主要企业模型研发皆取得重大进展

底层大模型的开发工作是AIGC产业链的基础和极为重要的工作，目前国内已出现了多家从事大模型开发及延展应用的公司，在模型研发上都取得了突破性重大进展。

——市场规模将持续扩大

据前瞻产业研究院测算，我国2023年AIGC市场规模预计可达到170亿人民币，2023-2025年是我国AIGC产业市场规模增长的第一阶段，增长率维持在25%左右，2025年市场规模达到约260亿人民币。2025年开始，由于行业生态完善(特别是底层大模型完成对外开放)，应用层蓬勃将带动产业快速增长，年复合增长率将超过70%。预计2027年我国AIGC产业规模超600亿人民币，2028年开始，AIGC产业将延展出完整产业链，并在商业化场景上持续拓宽加深，深入变革行业。2028年起，我国AIGC产业规模将持续保高速增长，2030年市场规模超万亿。

中国人工智能技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示，与人工智能关键技术强关联的城市集群主要集中在华南和西北地区，并且以广深、西安市为重点发展区域，未来布局人工智能技术及其他相关技术的发展路径，极大可能性在于华南、西北地区优先导入，其中可重点关注广东省广州市天河区、广东省深圳市的福田区及陕西省西安市雁塔区所处的人工智能相关企业，以及该地方对于人工智能产业发展投资环境、供给市场的潜力空间。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国AIGC产业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。

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