为贯彻落实国家《新一代人工智能发展规划》及《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》，积极响应《国家教育数字化战略行动（2025）》和《教育强国建设规划纲要(2024—2035年)》关于推动人工智能赋能教育变革、各级各类教育课程和教学体系智能化升级、将人工智能技术融入教育教学全要素和全过程的战略部署，中国科学技术大学精准智能化学全国重点实验室（以下简称精准智能全重）联合创新创业学院，现面向全国发起AI机器科学家知识还原探究挑战赛。相关事项介绍如下：

一、背景与意义

科学实验是知识发现与验证的关键环节、培养科技创新人才的核心载体，但在传统基础教学中，实验往往面临多重限制：资源条件有限（如高危实验难开展、精密仪器不足）、互动性不足（学生被动观察多、主动探索少）、创新性不强（实验类型以教材经典验证性实验为主体，探究性实验较为基础，缺乏对机理、跨学科融合或前沿技术的深度挖掘）等。近年来，人工智能与大模型技术快速发展，为科学原理的动态推演与复杂实验的智能设计提供了新工具；机器人技术与自动化实验平台的普及，则突破了传统实验在精度控制、标准化实施、安全保障与效率提升等方面的瓶颈，为基础科学的经典知识还原探究开辟了全新路径。

依托精准智能全重在基础科学教育和科研大模型、科学实验室自动化、智能化领域的研究积累，本次比赛旨在挖掘“AI机器科学家赋能科学实验”的优秀创新案例与可行方案。入选方案可在精准智能全重的智能科学家平台支持下，由专业团队协同推进实施落地，可成为“中国科学技术大学智能科学家科创试点班”的教学改革案例。通过比赛汇聚广大师生的创新智慧，开发一批可复制、可推广的标准化的基础科学的经典知识还原探究案例，推动科学实验教育从“观察验证”向“探索创造”、教师从知识传授者逐渐向“教师引导启发+学生自主探索”升华，培养更多AI for Science领域的人才，助力我国基础科学教育的高质量发展。

二、参赛对象

全国范围内在读中学生、大学生、研究生及在校教师，参赛形式灵活，支持个人报名或自由组队参与。

三、赛题方向

聚焦基础科学的经典知识（化学、物理、生物为主）的教学场景，围绕以下方向撰写好已实现的成果案例或具备实施可行性的实验方案：

1. 用AI大模型和机器人还原探究已有的科学实验

围绕核心科学知识点（如牛顿力学定律、楞次定律、化学动力学、渗透原理、分子间作用力等），利用AI大模型对经典科学实验的知识体系进行深度解析，生成更具启发性和创新性的实验方案，并通过机器人或自动化实验平台进行自动化实验，构建“大模型和理论推演-实验验证-数据分析和智能优化”闭环体系，推动基础科学的经典知识智能化重构与创新。

2. 高危/高成本实验替代方案

面向基础科学教学中因安全性（如高温高压实验条件、有毒有害物质等）、或高成本（如稀有试剂、精密仪器）等难以开展的实验，设计“AI+机器人执行”的替代方案。例如：用机器人替代人工操作，通过自动化实验平台实时监测与控制反应条件（温度、pH值、浓度等），完成“金属钠与水反应”“浓硫酸与蔗糖碳化”等实验的安全化教学。

3. 跨学科融合探究实验

依托AI大模型的强大推理与知识整合能力，突破师生在单一学科知识上的局限，更系统地设计和优化实验方案。通过引入更高精度、高通量、高标准化、高安全性的科学实验机器人及自动化平台，进行实验验证，并借助大模型进行数据分析和智能优化，深度挖掘实验现象背后的跨学科关联规律，推动学科交叉创新、新知识发现与实现。

四、参赛作品要求

1. 科学严谨性：实验设计须严格遵循科学原理，兼具教学示范与推广价值；

2. 技术适配性：聚焦AI大模型、机器人及自动化技术在科学实验优化中的应用，鼓励通过这些技术介入发现新科学问题，鼓励构建数据驱动型实验范式；

3. 实施可行性：经典知识点需明确聚焦，设计流程简洁高效，避免冗余环节;所需材料与仪器应具备普适性，成本控制在合理范围内；

4. 方案完整性：需系统涵盖实验原理、实验设施、实验流程、预期结果、重点阐明AI和机器人技术的具体介入环节及其对科学实验的价值提升，鼓励挖掘经典实验方案难以实现或提升性能的技术突破的科学实验；

5. 推广示范性：实验设计具备广泛的教育适用性与标杆示范效应，确保可在教学场景中高效复现与规模化推广；

6. 平台适配优先级：特别鼓励适配精准智能全重的“智能科学实验大模型”、AI科学家平台实验方案，符合该平台技术特征的比赛项目将获得优先支持。

五、参赛时间和提交方式

参赛作品分两阶段提交与评审：首轮提交截止时间为2025年9月10日，评审结果于2025年9月20日公布；次轮提交截止时间为2025年12月10日，评审结果于2025年12月30日公布。

1. 提交材料要求：

请以Word或PDF格式提交实验案例或可行方案文档，以及其它相关支撑材料（包括但不限于视频等）。文档内容建议涵盖以下内容：

实验基本信息：实验名称、科学原理概述、实验设计与步骤；

技术赋能设计：AI大模型、机器人/自动化设备及平台的具体赋能路径（如实验方案设计、辅助分析、实验执行、数据处理等）；

资源需求：实验所需的试剂、器材、耗材类型及技术参数；

安全规范：实验过程涉及的安全风险点及对应的防控措施。

2. 提交邮箱：lrd@ustc.edu.cn

3.邮件标题： 请按照“单位名称-第一作者姓名- 学科方向-实验名称”格式填写 。

六、评审与激励

主办方将组建由生命科学、化学、物理学、人工智能、机器人、实验教学等领域专家构成的跨学科评审委员会，围绕科学性、创新性、技术可行性、方案完整性及推广价值等核心维度，对提交的作品进行多维度综合评议。优秀的作品将获得以下激励与支持：

奖项设置

备注说明

1. 专家支持：获奖个人/团队将获得多领域专家（涵盖物理、化学、生命科学、人工智能、机器人等）的专业支持与技术指导，协助优化已有案例、完善可行方案并推动落地实施。

2. 奖励名额灵活调整：根据参赛队伍数量及作品质量，将酌情增减优秀作品奖励名额——若成果突出则增加名额以确保充分激励，若数量有限则相应减少名额。

3. 奖金发放方式：奖金默认颁发给指导老师（无指导老师时为第一负责人），由其根据团队贡献分配；仅提交可行方案的获奖者，先颁发荣誉证书，待主要实验原理验证后发放奖金。

4. 指导老师表彰：获奖团队/个人的指导老师将同步获颁“优秀指导老师”证书，以肯定其在作品设计中的指导贡献。

其他奖励

1. 实地研学交流：获奖团队/个人将受邀参访精准智能全重的智能科学家平台，实地体验国际一流实验设施与科研环境，并与实验室核心专家进行深度技术研讨。

2. 项目参与支持：优秀团队/个人可优先加入精准智能全重后续智能实验平台课题研发，或申请实验室开放基金资助，开展前沿科学研究。

3. 实验资源赋能：针对获奖作品，精准智能全重将统筹调配设备、数据、科研人员等资源，协助完成科学实验原理验证或已有案例的优化升级，推动成果落地转化。

4. 成果示范推广：优秀作品可入选“中国科学技术大学智能科学家科创试点班”教学案例、精准智能全重的智能科学家平台典型实验案例，并通过中国科大官网、微信公众号及第三方教育/科技平台，尤其是在精准智能全重2025年9月20-23日主办的《第三届智能科学家生态联盟年会》、《Nature 官方会议 Automation for Chemistry》、《智能科研仪器交流会》上，进行多渠道展示，提升团队影响力，促进成果传播与转化。

七、联系我们

联系人：卢老师  咨询邮箱：lrd@ustc.edu.cn

经典科学知识实验孕育科学人才，科研实验书写科学史章。当人工智能以颠覆性力量重塑传统科研范式，加速科学发现的进程，我们诚邀全国师生以智慧与创意共赴这场科学实验范式的革新之约，携手开启智能科学新时代！

中国科学技术大学精准智能化学全国重点实验室

中国科学技术大学创新创业学院

2025年7月31日