中国人工智能大模型与国家实验室创新体系发展研究报告

——基于2026年10月公开数据的系统性统计与分析

摘要

大语言模型与多模态基础模型已成为新一轮科技革命与产业变革的核心引擎。本研究以2026年10月31日为时间截面,系统梳理了中国大模型产业的总体格局、代表性产品矩阵、主要技术路线演进特征,以及以鹏城实验室、之江实验室、上海人工智能实验室、智源研究院、临港实验室、怀柔实验室为代表的国家战略科技力量在人工智能底座建设、原创模型研发和AI for Science领域的布局与成果。研究显示:截至2026年,经国家网信办备案的生成式人工智能服务已突破1100款,形成以字节跳动豆包、阿里通义千问、深度求索DeepSeek、智谱GLM、月之暗面Kimi为代表的头部梯队;国家实验室体系通过"鹏城云脑Ⅲ"“中国算力网"等大科学装置夯实自主算力底座,通过"悟道—悟界”“书生”“紫东太初”"元生"等原创模型体系推动AI从数字世界向物理世界、生命世界延伸,形成了"底座算力—通用大模型—行业垂类—科学智能"四层协同的国家创新架构。本文最后从技术路线、生态建设、国际竞争与治理规范四个维度提出趋势研判。

关键词:人工智能大模型;国家实验室;通用人工智能;AI for Science;算力网络;开源生态;具身智能;世界模型

第一章 序言

1.1 研究背景

自2022年底以ChatGPT为代表的对话式大模型引爆全球人工智能浪潮以来,大语言模型技术已从"通用问答工具"快速演化为覆盖文本、图像、音频、视频、3D空间乃至物理世界的多模态基础模型体系。进入2026年,全球人工智能竞争焦点已从"参数军备竞赛"转向"系统能力竞争",具体表现为三条主线的并行演进:一是基座模型向万亿参数MoE架构、百万级Token上下文与深度推理方向演进;二是"具身智能"与"世界模型"推动AI从数字空间走向物理空间;三是"AI for Science"驱动的科学智能加速重塑科研范式。

中国作为全球最活跃的大模型创新市场之一,截至2025年12月网民规模达11.25亿人,互联网普及率突破80%,已成为全球最大互联网市场cac.gov.cn。截至2026年4月,已有868款大模型服务完成备案cac.gov.cn;至2026年8月,备案数量进一步升至1112款jingmu.net。与此同时,以鹏城实验室、之江实验室、上海人工智能实验室、智源研究院、临港实验室、怀柔实验室为代表的国家战略科技力量,通过大科学装置、原创基座模型和开源生态建设,构成了中国大模型产业的公共技术底座。

1.2 研究目的与意义

本研究旨在对2026年中国大模型产业与国家实验室创新体系进行一次系统性的"时间截面"扫描,具体目标包括:(1)对国内主流大模型产品进行分梯队、分维度的结构化统计与梳理;(2)对六大国家级AI相关实验室的研究方向、代表成果、算力设施与开源贡献进行逐一分析;(3)在统一框架下比较企业大模型与国家实验室体系的定位差异与协同关系;(4)基于数据揭示技术路线演进趋势与治理格局。

1.3 研究方法与数据来源

本研究采用文献研究法、案例分析法与比较研究法,数据主要来源于:(1)国家网信办、工信部、科技部公开披露的政策与备案数据cac.gov.cn+2;(2)鹏城实验室、之江实验室、上海AI实验室、智源研究院、临港实验室、怀柔实验室官方网站及2026年度公开发布材料pcl.ac.cn+5;(3)科学网、新华社、人民网、经济参考报等权威媒体的2026年报道nstl.gov.cn+2;(4)第三方评测机构与行业榜单(艾媒金榜、国内AI竞争力榜单等)toutiao.com+1。所有数据截至2026年10月31日。

第二章 中国大模型产业总体格局与统计

2.1 备案与产业规模

根据国家网信办公开数据,中国生成式人工智能服务备案数量呈现高速增长态势:

  • 2026年2月底:累计796款完成备案hrl.ac.cn
  • 2026年4月:累计868款完成备案cac.gov.cn
  • 2026年6月(MWC上海):累计900余款上线服务,覆盖工业、农业、教育、科研、文化、旅游等多个领域jjckb.cn+1
  • 2026年8月:累计1112款完成备案jingmu.net

这一增长轨迹反映中国大模型产业已从"通用基座争夺"进入"垂类应用爆发"阶段,通用与行业大模型大致各占半壁江山,与广东省2026年4月发布会披露的"通用与行业大模型各占50%"结构一致hrl.ac.cn。区域分布上,广东以132款备案大模型位居全国前列,体现粤港澳大湾区作为AI产业集聚区的地位hrl.ac.cn。

2.2 头部厂商梯队划分

综合多家评测机构、行业报告与第三方榜单(艾媒金榜2026上半年TOP10、2026年7月国内AI竞争力TOP20等),国内大模型可划分为三个梯队toutiao.com+1:

第一梯队(通用全能型):
字节跳动豆包(Seed系列)、阿里通义千问Qwen3.8/3.7、深度求索DeepSeek V4、智谱GLM-5.3、月之暗面Kimi K3。

第二梯队(强项型):
百度文心一言ERNIE 5.0、腾讯混元(元宝)、MiniMax M3、阶跃星辰Step、小米MiMo V2。

第三梯队(垂直/特色型):
科大讯飞星火、华为盘古大模型、天工(昆仑万维)、百川智能Baichuan、零一万物Yi系列、商汤日日新等。

2.3 代表产品能力矩阵

下表为截至2026年10月国内主流大模型产品结构化对比:

模型名称主导方代表版本参数/架构特征核心优势典型场景开源情况
豆包字节跳动2.1Pro / Seed系列全模态、百万Token上下文C端用户量最大(2026年6月MAU约3.82亿)jingmu.net、多模态接入便捷日常对话、内容创作、办公闭源API(火山方舟)
通义千问阿里云Qwen3.7Max / Qwen3.8旗舰版约2.4万亿总参、每token激活约95Bjingmu.net开源生态最完整,0.5B–72B全覆盖企业知识库、二次开发累计开源超460个模型jingmu.net
DeepSeek深度求索V4 / R1系列MoE架构、性价比突出代码与数学推理国内顶尖,API价格低编程辅助、Agent、私有化部署完全开源权重
GLM智谱AIGLM-5.3 / 5.2高速版每秒数百tokenjingmu.net长文本、智能体能力突出教育、客服、复杂任务开源生态成熟
Kimi月之暗面K3 / 2.7百万Token超长上下文文档解析与长论文阅读合同审查、研报分析闭源
文心一言百度ERNIE 5.0 / 5.1中文理解深厚搜索增强、行业落地成熟金融、政务、政企办公闭源
混元(元宝)腾讯Hunyuan系列与微信、企业微信深度融合音视频理解、办公协同办公、内容安全闭源
MiniMaxMiniMaxM3系列多模态+Agent语音/视频生成突出多模态创作、Agent自动化部分开源
阶跃星辰阶跃星辰Step系列推理/数学表现亮眼Benchmark成绩优秀智能体、专业推理双轨(开源+闭源)
MiMo小米MiMo V2端侧+全模态端侧调用量全球领先手机端侧AI开源调用量高
讯飞星火科大讯飞星火系列语音技术积累深厚教育、医疗、政企语音交互、教育辅导部分开源
盘古华为盘古5.x行业大模型见长工业气象、矿山、科研行业AI、AI4S部分开源
紫东太初中科院自动化所等ZDTaichu5.0-9B9B参数、128K上下文、物理世界多模态10B级空间理解基准8项第一nstl.gov.cn+1科研自动化、智能制造、具身任务已开源(含数据管线)
星辰中国电信Xing4.0-29B-A4B29B总参/4B激活、256K–512K上下文MoE轻量化、Agent优化政企Agent场景已开源nstl.gov.cn

2.4 技术路线演进特征

2026年国产大模型技术路线呈现四个显著趋势:

(一)从"堆参数"到"架构复用"。紫东太初5.0采用"自适应循环推理"架构,将思考置于模型内部循环计算中,参数不涨而计算深度加深,与业界猜测的GPT-6 Astra的循环Transformer方向趋于一致toutiao.com。

(二)从"单一通用"到"可插拔记忆"。上海AI实验室Intern-S2引入Memory Decoder可插拔记忆模块,主模型参数不动,插入"生物记忆"后科学任务均分从56.92提升至60.32,通用能力基本无损toutiao.com。

(三)从"数字世界"到"物理世界"。多模态竞争焦点正从榜单分数转向"物理世界闭环能力",空间理解、具身操作、世界模型成为新的核心赛道toutiao.com。

(四)从"单点发布"到"社区化集散"。国家超算互联网(SCNet)AI社区单月上线六款大模型(紫东太初5.0-9B、Atria Dawn Preview、Intern-S2、Confucius4-R2T2、Nex-N2.5、Xing4.0-29B-A4B),标志着国产开源模型供给模式从"各家单点发布"转向"社区化集散"nstl.gov.cn+1。

第三章 国家实验室创新体系分析

3.1 总体布局

中国人工智能领域已形成以国家实验室(鹏城、怀柔等)+ 新型研发机构(之江、上海AI、智源、临港等)为两翼的国家战略科技力量体系。其分工可概括为:

  • 算力底座:鹏城实验室(鹏城云脑Ⅲ、中国算力网)、之江实验室(三体计算星座)
  • 原创基座:智源研究院(悟道—悟界系列)、上海AI实验室(书生系列、Intern-S1-Pro/S2)
  • 科学智能:临港实验室(元生、GeneClaw、ODesign)、怀柔实验室(AI赋能能源)、之江实验室
  • 通用/物理世界:上海AI实验室、之江实验室、中科院自动化所(紫东太初)

3.2 鹏城实验室

鹏城实验室(广东省实验室/鹏城国家实验室)以"鹏城云脑"系列大科学装置为核心,构建了中国AI算力的自主底座。

鹏城云脑Ⅱ:国内首个全面自主可控的E级智能算力平台,提供不低于1000Pops整机AI计算能力、64PB高速并行存储,在全球IO500总榜单实现12连冠,AIPerf500连续4届第一ac.cn。约70%机时对外开放,已支撑近千个国产AI模型训练任务。

鹏城云脑Ⅲ:2026年10月15日世界算力网大会(WCNC 2026)宣布10000P国产算力正式上线试运行,采用首创的国产智算超节点架构pcl.ac.cn。

国家科技进步一等奖:2026年7月8日,鹏城实验室牵头的"'鹏城云脑’超大规模国产智能算力系统及产业化工程"荣获2025年度国家科学技术进步一等奖,牵引华为昇腾大规模产业化,国产芯片累计出货超100万片,支撑讯飞星火、移动九天等超半数国产大模型训练迭代pcl.ac.cn。

中国算力网(C²NET):高文院士提出"ZPG目标"——Z级算力、P级通信速率、GW级绿色电力供应pcl.ac.cn。

鹏城·脑海-星语2.0:2026年发布,支持70种语言、超4000个翻译方向,服务"一带一路"与大湾区国际化ac.cn。

3.3 之江实验室

之江实验室(浙江,主任王坚院士)以"智能计算+太空计算"为特色:

三体计算星座:2026年成功发射"一箭十二星"太空计算卫星星座,双星发射加速组网,标志着"太空AI"进入实用化阶段zhejianglab.org+1。

Genos:百亿参数人类基因组基础模型,已上线开源,新版针对全基因组"暗物质"解读提供新工具zhejianglab.org+1。

GeoGPT:地学智能体,入选国家发改委《中国智·惠世界(2026)》案例集,作为中国AI国际合作的10个代表性案例之一zhejianglab.org。

科学基础模型矩阵:包括天文基础模型(AI破译恒星光谱)、多孔合金材料模型、深海海山数字化智能系统等,形成面向"科学数据作为基础模型原住民"的方法论zhejianglab.org。

3.4 北京智源人工智能研究院(BAAI)

智源研究院是国内AI前沿研究的代表性新型研发机构。自2018年成立以来,已发布"悟道"系列和"悟界"系列大模型,开源模型超200个,全球累计下载量突破10亿次qq.com+1。

2026年6月第八届北京智源大会以"从’悟道’到’悟界’"为主题,集中发布四大成果:

悟界·Emu3.5(2025年10月发布):仅基于"预测下一个词元"实现文本、图像、视频统一学习,成果于2026年1月刊发于Nature正刊qq.com+1。

悟界·Brainμ1.0:全球首个理解与生成统一的多模态神经科学大模型,由智源联合清华团队开发,成果刊发于Science;配套发布全球最大的AI-Ready神经科学数据平台BrainTokenqq.com。

悟界·OpenComplex2.5:下一代AI驱动药物发现模型,精确解析固有无序蛋白(IDP)灵活构象,以单一模型覆盖制药四大关键步骤qq.com。

悟界·Physis-v0.1:全球首个通用世界基座模型,以统一物理状态学习为核心,实现物理正确、动作因果可溯、长程一致qq.com+1。

众智FlagOS 2.1:支持18家芯片厂商32款芯片,是全球覆盖芯片数量最多的计算系统软件栈,算子总数超600,生态成员超80家qq.com。

具身智能体系:悟界·RoboBrain、RoboOS,以及正在研发的RoboBrain Orca,构成"硬件—数据—模型—应用"全栈具身智能体系baai.ac.cn。

3.5 上海人工智能实验室

上海AI实验室以"书生(Intern)"系列和科学智能为两大主线:

Intern-S1-Pro(书生-S1-Pro):2026年2月4日开源,1万亿参数MoE架构(每次推理激活约220亿参数,8位专家),是目前全球开源社区参数规模最大的科学模型;采用傅里叶位置编码与重构的时序编码器;覆盖化学、材料、生命、地球、物理五大核心学科;与昇腾、沐曦等国产芯片深度联合研发,实现全栈国产化;已有超41万次下载、近200家机构申请合作sciencenet.cn。

Intern-S2(书生-S2):2026年9月13日浦江创新论坛发布并开源,397B参数,在Biology-Instructions、Mol-Instructions等生命科学与材料结构任务上大幅领先现有开闭源旗舰;在IMO-Proof、AdvancedMathBench等长程推理基准上达到Gemini 3.1 Pro等闭源模型水平nstl.gov.cn+1。

Atria Dawn Preview:面向科研、工程与专业工作流的智能体基础模型,基于7440亿参数MoE GLM-5.2基座构建,256K上下文,采用"可验证经验流水线"设计,在16项基准中5项第一、3项第二nstl.gov.cn。

InternLM(书生·浦语):自2023年6月首版发布以来的开源多语言大模型系列,与商汤、复旦、上交大、港中文联合研发,迭代至InternLM3jademond.com。

3.6 临港实验室

临港实验室(上海)聚焦脑科学与AI融合:

元生(OriGene):2025年6月6日由临港实验室牵头,联合上海AI实验室、上海交大、复旦、MIT等发布,是国际首个专注于靶标发现与临床转化价值评估的多智能体虚拟疾病生物学家系统。其TRQA测试显示:文献解析以60.08分(多选)/82.76分(简答)双项领先,首次在生物医学专业领域系统性超过使用搜索引擎辅助的人类疾病专家组;GPQA得分78.20、DbQA 50.00、LitQA 70.85,全面领先业界主流模型。元生已提出两个癌症相关靶标,将传统以年为单位的靶标发现周期大幅缩短lglab.ac.cn+1。

ODesign:临港实验室首发的通用式分子设计世界模型,实现核酸、蛋白质、小分子等多形态分子的统一设计lglab.ac.cn。

GeneClaw:2026年3月接入智慧芽专利与新药情报API,具备从"自然语言提问"到"专业情报报告"的端到端交付能力lglab.ac.cn。

合作生态:临港实验室与上海AI实验室共同承办2026 WAIC书生国智科探挑战赛生命科学赛道,课题为"新型低毒降脂化合物的发现"lglab.ac.cn。

3.7 怀柔实验室

怀柔实验室以能源领域为主攻方向,2026年在AI for Science方向加速布局:

战略定位:以新型电力系统、可再生能源、智慧能源为核心,发布《算电协同技术发展白皮书》(与鹏城实验室联合),提出面向2035年的算电协同发展愿景hrl.ac.cn+1。

山西研究院:2026年密集推进AI与煤科学交叉融合。9月3日举办"AI赋能碳氢科技(煤科学)"专题学术活动,联合中控技术、中科院自动化所、大连化物所、青岛能源所等开展协同攻关;10月10日举办"AI for Science"青年人才座谈会,提出"学习并改造国产大模型,自我培训实现’0到1’突破"的发展路径hrl.ac.cn+2。

中科院磐石·科学基础大模型:在怀柔实验室山西研究院活动中展示,磐石2.0"通专一体"架构,涵盖波、谱、场模态基座、高质量科学推理数据集、智能体工厂、文献罗盘等,作为"科研操作系统"打通"数据-工具-智能体-算力"链路cnenergynews.cn。

3.8 国家实验室体系综合对比

实验室所在地主攻方向核心算力/设施代表模型/平台开源贡献2026标志性成果
鹏城实验室深圳智能算力、算力网、多语言大模型鹏城云脑Ⅱ(E级)、云脑Ⅲ(10000P上线)鹏城·脑海-星语2.0OpenI启智开放平台国家科技进步一等奖pcl.ac.cn;WCNC 2026pcl.ac.cn
之江实验室杭州智能计算、太空计算、科学基础模型太空计算星座、超算平台Genos、GeoGPT、天文/材料模型Genos开源一箭十二星发射zhejianglab.org
上海AI实验室上海通用大模型、AI4S、具身智能沐曦/昇腾国产算力Intern-S1-Pro、Intern-S2、Atria Dawn、书生·浦语全链路开源1万亿参数科学模型开源sciencenet.cn
北京智源研究院北京原创基座、世界模型、具身智能、AI安全FlagOS(18芯片32款)悟道系列、悟界系列200+模型开源、10亿+下载Emu3.5发Nature、Brainμ发Scienceqq.com
临港实验室上海脑科学、AI药物研发多智能体系统元生、ODesign、GeneClaw系统开源AI虚拟疾病生物学家lglab.ac.cn
怀柔实验室北京/山西能源AI、算电协同联合国产大模型AI4S应用场景—算电协同白皮书pcl.ac.cn、山西AI4S布局hrl.ac.cn

第四章 技术路线与生态比较

4.1 企业大模型与国家实验室体系的差异化定位

维度企业大模型(第一梯队)国家实验室体系
驱动逻辑商业落地、用户体验、API成本国家战略、原创突破、公共底座
参数规模主流万—千亿级向万亿级(Intern-S1-Pro)突破
开源策略双轨(开源引流+闭源变现)系统性开源(模型+数据+工具链)
主攻方向通用对话、Agent、办公、垂类算力底座、AI4S、世界模型、具身智能
算力基础商用云算力+国产芯片大科学装置+超节点国产算力
评估导向跑分、用户量、留存Nature/Science、国家奖励、开源影响力

4.2 算力底座的自主化进程

国产AI算力已形成"芯片—集群—算力网"三层体系:

  • 芯片层:华为昇腾、沐曦等实现大规模产业化,累计出货超100万片pcl.ac.cn;
  • 集群层:鹏城云脑Ⅲ 10000P国产算力上线试运行;10余个万卡昇腾智算集群由运营商与企业搭建pcl.ac.cn+1;
  • 算力网层:中国算力网(C²NET)先导计划实施四年,瞄准ZPG目标(Z级算力、P级通信速率、GW级绿色电力)pcl.ac.cn。

4.3 开源生态的中国路径

中国大模型开源生态呈现"全栈开源"特色:智源(200+模型)、阿里(460+模型)、DeepSeek(完全开源)、上海AI实验室(Intern-S1-Pro开源权重+数据管线+工具链)、之江实验室、紫东太初(开源权重+数据生产方案)共同构成全球最大的开源大模型供给方之一jingmu.net+2。与之对应,国家超算互联网AI社区作为"模型+算力"一体化的新型集散平台,正在形成与Hugging Face、魔搭差异化互补的中国路径clawpk.net。

第五章 趋势研判与战略建议

5.1 趋势研判

(一)物理世界AI加速落地。多模态竞争焦点从"榜单分数"转向"物理世界闭环能力",紫东太初的"循环推理"与书生S2的"可插拔记忆"代表了国产多模态两条关键路线toutiao.com。

(二)科学智能成为新引擎。AI4S正从"工具革命"的1.0时代迈向"革命性工具驱动科学发现"的2.0时代sciencenet.cn,临港"元生"、智源"悟界·OpenComplex"、之江"Genos"、中科院"磐石"共同构成科学智能的国家级矩阵。

(三)世界模型与具身智能加速融合。智源"悟界·Physis"作为全球首个通用世界基座模型,标志着AI正从"预测下一个词元"向"预测下一个物理状态"演进qq.com。

(四)开源供给从单点走向社区化。国家超算互联网AI社区等新型集散平台正在重塑国产开源模型的分发模式clawpk.net。

(五)治理规范持续完善。国家网信办已就AI生成合成内容标识、拟人化互动服务、数字虚拟人、智能体规范应用等制定制度规范,形成"安全与发展并重"的中国治理路径cs.com.cn。

5.2 战略建议

  1. 加强原创理论突破:在循环推理、世界模型、科学基础模型等新兴赛道争取从"跟随验证"转向"路线选择"与"范式原创"cnii.com.cn。
  2. 深化产学研协同:进一步发挥鹏城、之江、上海AI、智源、临港、怀柔六大平台在"算力—模型—数据—场景"四要素上的互补优势。
  3. 完善AI4S基础设施:推动高质量科学数据集建设(如BrainToken)与开源科学模型(如Intern-S1-Pro)的系统化供给。
  4. 推进算电协同:落实《算电协同技术发展白皮书》2035愿景,以算力与电力双向调节支撑绿色AIpcl.ac.cn。
  5. 强化国际治理参与:以《全球人工智能治理倡议》为基础,推动全球算力网联盟与开源生态的国际协作pcl.ac.cn+1。

第六章 全文总结

本研究以2026年10月31日为时间截面,对中国人工智能大模型产业与国家实验室创新体系进行了系统性梳理,核心结论如下:

第一,产业规模层面,中国生成式AI备案服务已突破1100款,形成以豆包、通义千问、DeepSeek、GLM、Kimi为代表的头部梯队和以文心、混元、MiniMax、阶跃、MiMo为代表的强项梯队,产业呈现"通用+垂类"双轮驱动、开源闭源双轨并行的格局。

第二,国家实验室体系层面,鹏城实验室以鹏城云脑Ⅲ(10000P国产算力)和"鹏城云脑"国家科技进步一等奖确立了国产算力底座的支柱地位;之江实验室以"三体计算星座"开辟太空AI新赛道;上海AI实验室以Intern-S1-Pro(万亿参数)和Intern-S2(397B)占据了科学智能开源制高点;智源研究院以Emu3.5(Nature)和Brainμ(Science)代表了中国原创基座的国际学术影响力;临港实验室的"元生"系统实现了AI虚拟疾病生物学家的范式突破;怀柔实验室则在能源AI与算电协同方向形成特色布局。

第三,技术路线层面,中国大模型正在从"跟随验证"走向"路线选择":循环推理、可插拔记忆、通用世界基座模型等原创架构相继出现;AI4S正从"工具"向"科研引擎"演进;具身智能与世界模型推动AI从数字空间向物理空间延伸。

第四,生态与治理层面,"模型+算力"一体化的国家超算互联网AI社区、"悟道—悟界"全栈开源体系、C²NET算力网、AI治理制度规范共同构成了一个"底座—模型—场景—治理"四位一体的中国AI创新体系。

总体而言,2026年中国人工智能产业已进入"系统化竞争"阶段,企业大模型与国家实验室体系形成了差异化互补的双引擎格局,在算力自主化、原创模型、科学智能与治理规范四个维度同步推进,正在从"AI应用大国"向"AI创新强国"的关键跃迁期迈进。

参考文献方向(供扩展版完善)

  1. 国家互联网信息办公室:《生成式人工智能服务管理暂行办法》备案公告(2026)
  2. 鹏城实验室官方网站(pcl.ac.cn),2026年度发布材料
  3. 之江实验室官方网站,2026年度发布材料
  4. 上海人工智能实验室:Intern-S1-Pro、Intern-S2技术报告(2026)
  5. 北京智源人工智能研究院:2026北京智源大会发布材料(2026年6月)
  6. 临港实验室:OriGene(元生)系统技术报告(2025)
  7. 怀柔实验室:《算电协同技术发展白皮书》(2026)
  8. 经济参考报、新华社、科学网、人民网等2026年公开报道
  9. 艾媒金榜、国内AI竞争力榜单(2026)
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