国科金发计〔2025〕12号

国家自然科学基金委员会现发布可解释、可通用的下一代人工智能方法重大研究计划2025年度项目指南，请申请人及依托单位按项目指南所述要求和注意事项申请。

国家自然科学基金委员会

2025年1月24日

可解释、可通用的下一代人工智能方法重大研究计划2025年度项目指南

可解释、可通用的下一代人工智能方法重大研究计划面向人工智能发展国家重大战略需求，以人工智能的基础科学问题为核心，发展人工智能新方法体系，促进我国人工智能基础研究和人才培养，支撑我国在新一轮国际科技竞争中的主导地位。

一、科学目标

本重大研究计划面向以深度学，解决具身智能体在复杂物理环境下的交互决策难题，为因果模型构建、物理常识生成等具身智能任务提供支撑。

5．物理过程驱动的多智能体仿真场景可信生成。

构建基于物理原理驱动的场景模型，实现高度逼真的环境动态模拟；整合多模态信息，增强智能体与环境的交互，确保仿真实体与现实世界的特性和行为相匹配；建立完善的仿真数据可信度评估体系，确保仿真场景的可靠性，为复杂系统研究和决策提供坚实的虚拟基础。

6.可解释的人工智能方法及其在化学反应复杂体系中的应用。

发展基于深度学习与物理模型融合的可解释人工智能方法，解析和构建 (略) 络，揭示复杂化学反应体系的微观机理与表界面作用规律，推动可解释的人工智能方法在能源催化、合成化学和合成生物学等重要领域的落地应用。

7.人工智能驱动的虚拟细胞研究。

基于多组学数据和人工智能方法，发展虚拟细胞技术，模拟细胞动态生命过程，解析细胞互作原理，预测生物体对扰动的复杂响应。具体包括：1）虚拟单细胞：针对酵母、细胞系等典型情景，通过多组学数据构建多尺度基因调控 (略) 网络模型，动态预测细胞行为，实现合成生物学或药物筛选应用；2）虚拟生物体：对线虫、胚胎等典型场景，通过影像学和组学数据，构建多细胞相互作用关系和时空动态变化模型，揭示生物体的生物学机制。

8.罕见病诊断决策大模型。

建立大规模罕见病临床和遗传信息数据库，覆盖基因和临床表现等多维度信息，结合多模态数据，构建可解释的罕见病诊断决策大模型，为罕见病诊断和治疗提供关键依据。

9.基于多模态大模型的耐受极端环境生物元件设计。

基于极端环境微生物数据，构建融合序列、结构与功能的蛋白质和核酸序列多模态预训练大模型；分析重要生物元件与环境适应性、代谢功能等的联系，构建元件对极端环境适应度的预测模型；设计开发耐受高温、高压、极端pH的蛋白质和核酸等功能元件并接受湿实验验证，推动其在工业、医药等领域的产业化应用落地。

（三）集成项目。

本年度拟遴选具有重大应用价值和良好研究基础的研究方向进行集成资助，研究方向如下：

1．记忆与推理分离、分层的通用大模型。

设计记忆与推理分离、分层的通用大模型新架构，构建推理数据集，研究大模型的基础理论及训练方法。具体包括：1）探索记忆与推理分离的模型架构，实现可扩展、可学习、高压缩、分布式、分层的记忆存储，设计存算高效的新型训练方法，通过从头预训练大模型（不少于7B参数，1T Tokens）验证新架构与新训练方法的有效性；2）实现文本推理数据的自动提取，自动构建自然语言推理数据和形式化数学定理数据库；3）阐明Next-Token Prediction训练范式有效性的内在机制，研究超参数和模型复杂度等对大模型推理能力的影响。

2.结构材料构效关系的构筑方法与应用。

研究结构材料成分、组织结构、工艺等知识编码表示方法，发展符号回归和深度学习等材料知识构筑算法，构建物理意义明确的典型结构材料构效关系数学表达式或经验模型；研究可解释材料特征工程、知识诱导高精度建模、材料因果推理等方法，挖掘多组元成分、复杂工艺、组织结构等对材料性能影响的内禀关系，建立材料数据库、知识库和工艺库；面向新型结构材料研发和生产制造全过程，发展数据和知识双驱动的方法，研发出2-3种高性能典型金属结构材料，并通过工程中试验证。

3.融合环境-系统-模型的智能操作系统。

针对算力硬件和物理世界设备的泛化与智能化趋势，打破物理环境与智能模型边界，设计环境-系统-模型协同演进的方案。具体包括：1）研究操作系统、人工智能模型、物理环境三方面共同迭代演化方法，保障环境-系统-模型协同演进，相比分离演进整体性能提升50%以上；2）研究面向多样化算力硬件和物理设备的分布式操作系统元架构，支撑不少于5种硬件和设备的高效抽象与适配，相比分离抽象利用效率提升30%以上；3）研究面向复杂物理环境的高可靠分布式数据传输与存储底座，实现物理空间智能元素的韧性互联与实时协同。

四、项目遴选的基本原则

（一）紧密围绕核心科学问题，鼓励基础性和交叉性强的前沿探索，优先支持原创性研究。

（二）优先支持面向发展下一代人工智能新方法或能推动人工智能新方法在科学领域应用的研究项目。

（三）重点支持项目和集成项目应具有良好的研究基础和前期积累，对总体科学目标有直接贡献并发挥支撑作用。

五、2025年度资助计划

拟资助培育项目约15项，直接费用资助强度约为#元/项，资助期限为3年，培育项目申请书中研究期限应填写“2026年1月1日－2028年12月31日”；拟资助重点支持项目约6项，直接费用资助强度约为#元/项，资助期限为4年，重点支持项目申请书中研究期限应填写“2026年1月1日－2029年12月31日”；拟资助集成项目约3项，直接费用资助强度为800－#元/项，资助期限为4年，集成项目申请书中研究期限应填写“2026年1月1日－2029年12月31日”。

六、申请要求及注意事项

（一）申请条件。

本重大研究计划项目申请人应当具备以下条件：

1.具有承担基础研究课题的经历；

2.具有高级专业技术职务（职称）。

在站博士后研究人员、正在攻读研究生学位以及无工作单位或者所在单位不是依托单位的人员不得作为申请人进行申请。

（二）限项申请规定。

执行《2025年度国家自然科学基金项目指南》“申请规定”中限项申请规定的相关要求。

（三）申请注意事项。

申请人和依托单位应当认真阅读并执行本项目指南、《2025年度国家自然科学基金项目指南》和《关于2025年度国家自然科学基金项目申请与结题等有关事项的通告》中相关要求。

1.本重大研究计划项目实行无纸化申请。申请书提交日期为2025年3月1日－2025年3月20日16时。

（1）申请人应当按照 (略) 络信息系统中重大研究计划项目的填报说明与撰写提纲要求在线填写和提交电子申请书及附件材料。

（2）本重大研究计划旨在紧密围绕核心科学问题，对多学科相关研究进行战略性的方向引导和优势整合，成为一个项目集群。申请人应根据本重大研究计划拟解决的核心科学问题和项目指南公布的拟资助研究方向，自行拟定项目名称、科学目标、研究内容、 (略) 线和相应的研究经费等。

（3）申请书中的资助类别选择“重大研究计划”，亚类说明选择“培育项目”、“重点支持项目”或“集成项目”，附注说明选择“可解释、可通用的下一代人工智能方法”，受理代码选择T01，根据申请的具体研究内容选择不超过5个申请代码。

培育项目和重点支持项目的合作研究单位不得超过2个，集成项目合作研究单位不得超过4个。集成项目主要参与者必须是项目的实际贡献者，合计人数不超过9人。

（4）申请人在申请书起始部分应明确说明申请符合本项目指南中的资助研究方向，以及对解决本重大研究计划核心科学问题、实现本重大研究计划科学目标的贡献。

如果申请人已经承担与本重大研究计划相关的其他科技计划项目，应当在申请书正文的“研究基础与工作条件”部分论述申请项目与其他相关 (略) 别与联系。

2.依托单位应当按照要求完成依托单位承诺、组织申请以及审核申请材料等工作。在2025年3月20日16时前通过信息系统逐项确认提交本单位电子申请书及附件材料，并于3月21日16时前在线提交本单位项目申请清单。

3.其他注意事项。

（1）为实现重大研究计划总体科学目标和多学科集成，获得资助的项目负责人应当承诺遵守相关数据和资料管理与共享的规定，项目执行过程中应关注与本重大研究计划其他项目之间的相互支撑关系。

（2）为加强项目的学术交流，促进项目群的形成和多学科交叉与集成，本重大研究计划将每年举办1次资助项目的年度学术交流会，并将不定期地组织相关领域的学术研讨会。获资助项目负责人有义务参加本重大研究计划指导专家组和管理工作组所组织的上述学术交流活动。

（四）咨询方式。

交叉科学部交叉 (略)

联系电话：010-#

国科金发计〔2025〕12号

国家自然科学基金委员会现发布可解释、可通用的下一代人工智能方法重大研究计划2025年度项目指南，请申请人及依托单位按项目指南所述要求和注意事项申请。

国家自然科学基金委员会

2025年1月24日

可解释、可通用的下一代人工智能方法重大研究计划2025年度项目指南

可解释、可通用的下一代人工智能方法重大研究计划面向人工智能发展国家重大战略需求，以人工智能的基础科学问题为核心，发展人工智能新方法体系，促进我国人工智能基础研究和人才培养，支撑我国在新一轮国际科技竞争中的主导地位。

一、科学目标

本重大研究计划面向以深度学，解决具身智能体在复杂物理环境下的交互决策难题，为因果模型构建、物理常识生成等具身智能任务提供支撑。

5．物理过程驱动的多智能体仿真场景可信生成。

构建基于物理原理驱动的场景模型，实现高度逼真的环境动态模拟；整合多模态信息，增强智能体与环境的交互，确保仿真实体与现实世界的特性和行为相匹配；建立完善的仿真数据可信度评估体系，确保仿真场景的可靠性，为复杂系统研究和决策提供坚实的虚拟基础。

6.可解释的人工智能方法及其在化学反应复杂体系中的应用。

发展基于深度学习与物理模型融合的可解释人工智能方法，解析和构建 (略) 络，揭示复杂化学反应体系的微观机理与表界面作用规律，推动可解释的人工智能方法在能源催化、合成化学和合成生物学等重要领域的落地应用。

7.人工智能驱动的虚拟细胞研究。

基于多组学数据和人工智能方法，发展虚拟细胞技术，模拟细胞动态生命过程，解析细胞互作原理，预测生物体对扰动的复杂响应。具体包括：1）虚拟单细胞：针对酵母、细胞系等典型情景，通过多组学数据构建多尺度基因调控 (略) 网络模型，动态预测细胞行为，实现合成生物学或药物筛选应用；2）虚拟生物体：对线虫、胚胎等典型场景，通过影像学和组学数据，构建多细胞相互作用关系和时空动态变化模型，揭示生物体的生物学机制。

8.罕见病诊断决策大模型。

建立大规模罕见病临床和遗传信息数据库，覆盖基因和临床表现等多维度信息，结合多模态数据，构建可解释的罕见病诊断决策大模型，为罕见病诊断和治疗提供关键依据。

9.基于多模态大模型的耐受极端环境生物元件设计。

基于极端环境微生物数据，构建融合序列、结构与功能的蛋白质和核酸序列多模态预训练大模型；分析重要生物元件与环境适应性、代谢功能等的联系，构建元件对极端环境适应度的预测模型；设计开发耐受高温、高压、极端pH的蛋白质和核酸等功能元件并接受湿实验验证，推动其在工业、医药等领域的产业化应用落地。

（三）集成项目。

本年度拟遴选具有重大应用价值和良好研究基础的研究方向进行集成资助，研究方向如下：

1．记忆与推理分离、分层的通用大模型。

设计记忆与推理分离、分层的通用大模型新架构，构建推理数据集，研究大模型的基础理论及训练方法。具体包括：1）探索记忆与推理分离的模型架构，实现可扩展、可学习、高压缩、分布式、分层的记忆存储，设计存算高效的新型训练方法，通过从头预训练大模型（不少于7B参数，1T Tokens）验证新架构与新训练方法的有效性；2）实现文本推理数据的自动提取，自动构建自然语言推理数据和形式化数学定理数据库；3）阐明Next-Token Prediction训练范式有效性的内在机制，研究超参数和模型复杂度等对大模型推理能力的影响。

2.结构材料构效关系的构筑方法与应用。

研究结构材料成分、组织结构、工艺等知识编码表示方法，发展符号回归和深度学习等材料知识构筑算法，构建物理意义明确的典型结构材料构效关系数学表达式或经验模型；研究可解释材料特征工程、知识诱导高精度建模、材料因果推理等方法，挖掘多组元成分、复杂工艺、组织结构等对材料性能影响的内禀关系，建立材料数据库、知识库和工艺库；面向新型结构材料研发和生产制造全过程，发展数据和知识双驱动的方法，研发出2-3种高性能典型金属结构材料，并通过工程中试验证。

3.融合环境-系统-模型的智能操作系统。

针对算力硬件和物理世界设备的泛化与智能化趋势，打破物理环境与智能模型边界，设计环境-系统-模型协同演进的方案。具体包括：1）研究操作系统、人工智能模型、物理环境三方面共同迭代演化方法，保障环境-系统-模型协同演进，相比分离演进整体性能提升50%以上；2）研究面向多样化算力硬件和物理设备的分布式操作系统元架构，支撑不少于5种硬件和设备的高效抽象与适配，相比分离抽象利用效率提升30%以上；3）研究面向复杂物理环境的高可靠分布式数据传输与存储底座，实现物理空间智能元素的韧性互联与实时协同。

四、项目遴选的基本原则

（一）紧密围绕核心科学问题，鼓励基础性和交叉性强的前沿探索，优先支持原创性研究。

（二）优先支持面向发展下一代人工智能新方法或能推动人工智能新方法在科学领域应用的研究项目。

（三）重点支持项目和集成项目应具有良好的研究基础和前期积累，对总体科学目标有直接贡献并发挥支撑作用。

五、2025年度资助计划

拟资助培育项目约15项，直接费用资助强度约为#元/项，资助期限为3年，培育项目申请书中研究期限应填写“2026年1月1日－2028年12月31日”；拟资助重点支持项目约6项，直接费用资助强度约为#元/项，资助期限为4年，重点支持项目申请书中研究期限应填写“2026年1月1日－2029年12月31日”；拟资助集成项目约3项，直接费用资助强度为800－#元/项，资助期限为4年，集成项目申请书中研究期限应填写“2026年1月1日－2029年12月31日”。

六、申请要求及注意事项

（一）申请条件。

本重大研究计划项目申请人应当具备以下条件：

1.具有承担基础研究课题的经历；

2.具有高级专业技术职务（职称）。

在站博士后研究人员、正在攻读研究生学位以及无工作单位或者所在单位不是依托单位的人员不得作为申请人进行申请。

（二）限项申请规定。

执行《2025年度国家自然科学基金项目指南》“申请规定”中限项申请规定的相关要求。

（三）申请注意事项。

申请人和依托单位应当认真阅读并执行本项目指南、《2025年度国家自然科学基金项目指南》和《关于2025年度国家自然科学基金项目申请与结题等有关事项的通告》中相关要求。

1.本重大研究计划项目实行无纸化申请。申请书提交日期为2025年3月1日－2025年3月20日16时。

（1）申请人应当按照 (略) 络信息系统中重大研究计划项目的填报说明与撰写提纲要求在线填写和提交电子申请书及附件材料。

（2）本重大研究计划旨在紧密围绕核心科学问题，对多学科相关研究进行战略性的方向引导和优势整合，成为一个项目集群。申请人应根据本重大研究计划拟解决的核心科学问题和项目指南公布的拟资助研究方向，自行拟定项目名称、科学目标、研究内容、 (略) 线和相应的研究经费等。

（3）申请书中的资助类别选择“重大研究计划”，亚类说明选择“培育项目”、“重点支持项目”或“集成项目”，附注说明选择“可解释、可通用的下一代人工智能方法”，受理代码选择T01，根据申请的具体研究内容选择不超过5个申请代码。

培育项目和重点支持项目的合作研究单位不得超过2个，集成项目合作研究单位不得超过4个。集成项目主要参与者必须是项目的实际贡献者，合计人数不超过9人。

（4）申请人在申请书起始部分应明确说明申请符合本项目指南中的资助研究方向，以及对解决本重大研究计划核心科学问题、实现本重大研究计划科学目标的贡献。

如果申请人已经承担与本重大研究计划相关的其他科技计划项目，应当在申请书正文的“研究基础与工作条件”部分论述申请项目与其他相关 (略) 别与联系。

2.依托单位应当按照要求完成依托单位承诺、组织申请以及审核申请材料等工作。在2025年3月20日16时前通过信息系统逐项确认提交本单位电子申请书及附件材料，并于3月21日16时前在线提交本单位项目申请清单。

3.其他注意事项。

（1）为实现重大研究计划总体科学目标和多学科集成，获得资助的项目负责人应当承诺遵守相关数据和资料管理与共享的规定，项目执行过程中应关注与本重大研究计划其他项目之间的相互支撑关系。

（2）为加强项目的学术交流，促进项目群的形成和多学科交叉与集成，本重大研究计划将每年举办1次资助项目的年度学术交流会，并将不定期地组织相关领域的学术研讨会。获资助项目负责人有义务参加本重大研究计划指导专家组和管理工作组所组织的上述学术交流活动。

（四）咨询方式。

交叉科学部交叉 (略)

联系电话：010-#