AI赋能太阳物理 磐石金乌引领科研范式革新

（来源：中国科普博览）

首先来了解“磐石100”这个模型体系。它以“磐石·科学基础大模型”为核心，系统整合了AI-Ready数据资源与前沿科学问题，覆盖数学、物理、材料、天文、空天、地学、生物等多个学科，进而构建出一套学科领域大模型的能力集群，形成了一个体系化的创新生态。接下来这一系列文章，将聚焦“磐石100”在各个学科中的实际应用，解读人工智能如何赋能科研一线的创新实践。

本期，我们就来深入探讨“磐石·金乌”太阳大模型，看看人工智能是如何探索并理解太阳奥秘的。

“磐石·金乌”太阳大模型是在中国科学院“磐石100”模型体系发布会上正式亮相的。该模型由中国国家天文台与自动化研究所联合研发，专为太阳物理学科领域设计，基于自主仪器观测数据构建，重点攻克剧烈太阳活动的精细化预测难题，并建设自动化科研系统。这项成果可为空间天气保障、航空航天、导航通讯安全等国家重大战略需求提供强有力的支撑。

剧烈的太阳活动是灾害性空间天气的源头。它可能对地磁层、电离层等日地空间环境造成强烈扰动，危及空间卫星、航空航天（例如SpaceX、星网等项目）、导航通讯等高科技系统的安全。与此同时，太阳活动爆发的规律及其驱动机制至今仍是世界级科学难题。那句“是什么驱动了太阳的磁周期？”被《科学》杂志列为125个前沿科学难题之一，足见其挑战性。

回到正题，本次“磐石·金乌”的研发，核心锁定了三个关键问题：剧烈太阳活动到底能否准确预测？如何基于我们自己的仪器实现精准预测？以及，怎样依托子午工程、先导专项、AIMS等大科学装置，完成太阳活动与空间天气领域“预测—监测—分析—学习”的自主科研闭环？

“磐石·金乌”的核心逻辑，在于让人工智能前沿方法与太阳物理研究深度融合。它走的是“构建数据基础—打造一流模型—形成系统平台”的三步走技术路线，目标就是实现太阳耀斑精细化预测范式的变革，以及太阳物理研究范式的革新。

数据基础：40年积累的“压舱石”

在数据方面，研发团队依托中国科学院国家天文台怀柔观测基地（1984年建成），该基地拥有全世界持续时间最长的太阳矢量磁场观测资料。团队系统整合了40年长周期矢量磁场数据、15年高分辨空间卫星观测数据，以及30万篇公开发表的天文学文献，构建了一个基于自主仪器数据、融合物理推理思维链的高质量科学数据集，以及太阳物理领域专用的知识图谱。

“数据是下一轮人工智能竞赛的制高点，仪器与数据质量决定科学模型的能力边界”——这句话在这里再合适不过。这一独有的长周期、多模态数据资源，为太阳基础大模型的训练提供了坚实底座。

模型能力：耀斑预测的“零漏报”奇迹

作为“磐石·金乌”太阳大模型的核心模块之一，太阳耀斑预测模型JW-Flare的表现十分亮眼。它基于百万张太阳磁场图像及其对应的磁物理参数，通过提示词工程和模型微调训练完成，实现了对太阳耀斑爆发的准确预报。

在公开数据集测试中，JW-Flare对X级以上耀斑预报的真实技巧得分（TSS）达到了0.95，比领域内文献可查的同类系统提升了近10个百分点，处于行业领先水平。更值得一提的是，JW-Flare在18949个测试样本中，成功捕获了全部79个X级耀斑，实现了“零漏报”。这一结果充分展现了多模态大模型在解决经典科学难题中的能力与潜力。

系统集成：AI工程师与AI科学家的协同

在系统集成上，“磐石·金乌”构建了一个“AI工程师—AI科学家—智能望远镜阵”协同的多智能体自动化科研体系。其中，AI工程师系统通过多智能体工作架构，模拟工程师团队的研究过程，自动完成受控对象工况分析、仿真模型参数设计、控温策略形成、温控代码编写与仿真验证、代码烧录等任务。它已应用于太阳望远镜关键组件的精密测控攻关，实现了±0.005℃的精密温控指标，相关成果已落地至探源专项卫星的设计与实验环节。

AI科学家系统则以太阳物理知识库为基础，以太阳活动爆发预测为目标，实现了从数据采集、文献阅读、想法提出、假设验证到研究报告撰写的端到端全流程自动化太阳物理研究。2026年4月4日，研发团队依托子午工程二期赣榆全日面磁场望远镜，首次实现了基于多智能体技术（“龙虾”）的望远镜智能化自主观测。此举推动太阳望远镜从“单一功能向阵列协同”“被动执行向主动探索”“AI-Ready数据集向AI-Ready科学问题”加速演进。

核心突破与未来展望

目前，“磐石·金乌”系统已取得三个层次的核心突破：首先，构建了具有自主知识产权的独有学科数据集，打造出系列面向科学问题的大模型和太阳基础大模型，相关指标国际领先；其次，初步形成多智能体协同的AI工程师、AI科学家自动化科研系统；最后，正在探索推进智能体“集群”驱动的太阳望远镜协同观测与自主科研系统，并已形成最小可执行系统。可以说，“磐石·金乌”构建了从数据获取到科学研究的自主科研闭环，迈出了从“人驱动机器”到“AI自主探索”的第一步。

“磐石·金乌”的发布，标志着我国在“人工智能+太阳物理”“人工智能+大科学装置”融合发展方面迈出了重要一步。下一步，研发团队将持续推动怀柔观测基地、子午工程、夸父一号、AIMS以及太阳极轨天文台（SPO）等天基—地基观测设备的智能化联合，打造具备自主探索能力的AI太阳物理研究系统，朝着构建能够主动探索、发现的“硅基”智能系统目标持续迈进，为我国空间天气保障、太阳活动机理研究及重大任务实施贡献科技力量。

来源：中国科学院自动化研究所

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