2025年11月24—25日，自然科学基金委第441期双清论坛（青年）“人工智能与复杂地球系统：基础理论、关键技术与科学前沿”在北京召开。本期论坛由自然科学基金委地球科学部、数学物理科学部、信息科学部及计划与政策局共同主办，论坛执行主席由中国科学院青藏高原研究所李新、中国科学院地质与地球物理研究所赵亮、北京师范大学樊京芳共同担任。

本次论坛围绕“人工智能前沿与复杂地球科学”“多圈层跨尺度地学大模型”和“极端事件可预报性”3个议题，设置3个主题报告、9个专题报告和12个快闪报告。与会专家们一致认为，地球科学已经进入复杂地球系统科学时代，面对跨圈层耦合、多尺度交互等前所未有的科学挑战；人工智能正在深刻推动这一领域的研究范式变革，为破解地球系统复杂性难题开辟了全新路径。专家们经过深入研讨，凝练出以下四个关键科学问题：在数据层面，如何针对复杂地球系统的跨圈层耦合、强非线性和长尾分布等特征，构建高质量、可溯源、可共享的“AI-Ready”地学数据体系？在方法层面，如何突破跨时空尺度地球科学数据的有效融合技术，发展适应多尺度、多源异构特征的数据同化与集成方法？在模型层面，如何将物理定律有效嵌入深度学习框架，构建物理-数据双驱动的新一代多圈层跨尺度地球系统模型，实现高精度预测与物理一致性的统一？在机理层面，如何破解复杂深度模型的“黑箱”困境，将其转变为能够揭示地球系统内在机制和涌现规律的可解释工具？此外，专家们还就“构建深度融合数据、模式与机理的地学基础大模型”“发展自主产权的长时序、高分辨率、新变量的地球系统再分析数据集”“发展具备因果推断与跨分辨率适配能力的可解释模型”和“揭示地球系统临界动力学规律以提升极端事件预报能力”等议题进行了热烈的讨论。

来自全国高等院校、科研院所的近40位专家学者以及自然科学基金委相关部门工作人员参加论坛。