Intern-S2-Preview:397B參數的科學智能體基礎模型,如何讓AI真正「懂科學」
Intern-S2-Preview: Scientific Agentic Foundation Model
背景
科學研究的資料型態極為多樣:論文裡的圖表、分子結構式、蛋白質序列、遙感影像、時序訊號,彼此格式差異極大,傳統的通用大型語言模型往往只擅長處理純文字。此外,真正的科學探索不是「一問一答」就能解決的任務,而是需要長時間規劃、呼叫外部工具(如模擬器、資料庫、實驗環境)、並在多輪互動中持續累積進展。這類「長任務視野(long-horizon)」加上「多模態異質證據」的組合,是目前通用模型的明顯弱點。
由上海AI實驗室(Shanghai AI Lab)團隊主導、掛名作者超過124人的這篇論文(arXiv:2608.13505,2026年8月13日提交),提出了Intern-S2-Preview系列模型,目標是打造一個能理解、推理、生成科學內容,並勝任長程智能體任務的基礎模型家族,旗艦版本參數量達397B(3970億)。
方法
Intern-S2-Preview的訓練分為兩大階段。第一階段是科學多模態預訓練:資料來源包括渲染後的科學文件(保留圖表、公式、版面配置)、圖文交錯資料,以及多元科學語料。其中一項技巧是用「對比式next-latent預測」來學習文件影像,另一項是用「視覺增益過濾」——衡量圖像是否真的降低了文字的困惑度(perplexity),藉此篩選出真正有資訊價值的圖文配對,而非單純堆疊資料量。
第二階段是統一後訓練管線,依序包含監督式微調(SFT)、可擴展的多任務強化學習(RL)、黑盒/白盒智能體RL,以及on-policy蒸餾。為了讓RL訓練在大規模、多任務、長軌跡場景下仍然穩定高效,團隊提出多項工程技巧:
- 部分rollout搭配off-policy修正:訓練與推理可暫停、恢復,若某條軌跡最舊保留片段距離當前學習器超過三次策略更新就會被捨棄,避免過期樣本污染訓練。
- 自適應長度正則化:依據正向回應數量動態調整優勢函數權重,防止模型為了拿高分而無限拉長回答。
- 線上推測解碼(speculative decoding):用混合LK損失(結合前向KL散度與全變差距離)訓練草稿模型,使rollout生成速度提升約2倍。
- GEPO(群組層級熵控制策略優化):直接從既有的分組樣本估計群組熵,平衡不同任務間的探索程度。
- 軌跡感知的經驗組裝:用「增量式PrefixTree」保存每次模型呼叫的精確token邊界與多輪、分支互動的來龍去脈,並以「過程感知信用分配」把結果驗證與過程標註分開處理。
在架構層面,Intern-S2-Preview-397B將時序建模能力從單純的「理解」延伸到「數值預測」:升級後的編碼器可支援長達30萬個時間步(前一版為24萬),推論速度提升約5到6倍,記憶體用量降到原本的約20%。另外,團隊還獨立研究了Memory Decoder這條「記憶增強」路徑——一個僅4B參數的Intern-MemDec-4B,透過外部參數化記憶與輕量級token級路由器,對397B凍結骨幹的下一token分布做動態融合,讓模型能快速做領域專精化,而完全不用碰觸主幹網路的參數。
實驗結果
論文在科學、多模態、智能體與通用四大類基準上進行評測。科學類基準涵蓋範圍很廣,例如:Biology-Instructions(多組學序列理解)、Mol-Instructions與MolecularIQ(5,111道問題、849種分子的符號化分子圖推理)、SciReasoner(九大科學領域、149項具體任務)、TOMG-Bench(15,000筆測試樣本的分子生成)、MP20(27,136筆訓練/9,046筆測試的晶體結構生成)、ProteinBinder-9(九個標靶的蛋白質結合體設計)、XLRS-Bench(16項子任務的遙感影像)、MicroVQA(顯微影像視覺推理),以及SciTS(時序理解與預測)。
整體而言,Intern-S2-Preview-397B在多項設定下取得「有競爭力或領先」的成績,並與GPT系列、DeepSeek、Qwen等主流模型做了對比。時序模組的引入顯著提升了SciTS上的科學訊號理解與預測能力。而在Memory Decoder的獨立實驗中,數字最為具體:接上僅4B參數的Intern-MemDec-4B後,Biology-Instructions平均分數從56.92提升到60.32,提升幅度約3.4分(相對提升約6%),而且整個過程完全不需修改397B的凍結骨幹——這證明了「輕量外掛式記憶」是比全量微調更划算的專精化路徑。
意義
這篇論文的價值不只在於刷新了幾個科學基準的分數,更在於展示了一套完整、可落地的「科學智能體基礎模型」工程方法論。它把預訓練資料構建(視覺增益過濾)、大規模RL穩定性(部分rollout、GEPO、推測解碼)、以及架構層面的模組化擴展(時序模組、Memory Decoder)整合成一條生產級管線,而非單點的演算法創新。
對讀者而言,幾個訊號值得留意:第一,397B這樣的規模顯示科學智能體模型正朝「超大規模基礎模型+專用擴展模組」的方向發展,而非單純堆參數;第二,Memory Decoder用4B的外掛模組換取6%的效能提升且不動搖397B骨幹,提供了一種成本更低的領域適應範式,對資源有限的科研團隊或垂直領域公司(生技、材料、氣象)特別有吸引力;第三,時序預測能力與科學文本理解被整合進同一個模型,暗示未來的科學AI助手將能同時「讀論文」和「看數據做預測」,而不必依賴外部拼接的預測工具。整體來說,Intern-S2-Preview為「AI輔助科學發現」提供了一個開放、可驗證的技術基準,後續也值得關注其開源程度與在真實科研場景(如藥物設計、材料篩選)中的落地表現。