科学研究正迈向以AI驱动的第五范式,AI4S市场预计迎来增长拐点。本研究分析了全球AI4S产品与案例,揭示了不同国家对科研基础设施主导权的争夺已分化为北美、欧洲和亚太三种主流战略路径。北美通过公私合作构建超大规模联合体,欧洲以制度优势对冲算力劣势构建科学协作共同体,亚太则依赖产业政策主导产学研闭环。AI4S产品形态正从单点功能工具向覆盖“数据治理-模型训练-实验设计-结果验证”全流程的科研操作系统演进,跨工具链的协同能力成为产品竞争焦点。AI4S商业化遵循“效率变现”与“生态锁定”双轨逻辑,长期胜负在于谁能占据科研工作流与协作网络入口。中国AI4S市场的增长拐点取决于能否完成从“基础设施铺设”到“生态构建”的科研范式变革。当前中国AI4S投入已形成“国家定战略、省市聚资源、校企落场景”的纵向分工架构,但资金配置仍处于从基建导向铺陈向效能导向精准投放演进的磨合区间。未来科研范式将围绕算力普惠化、工具平台化、数据资产化与人才复合化四大需求加速演进。AI4S在中国高校端的商业化竞争正从技术能力展示转向科研工作流入口争夺,价值高地已迁移至学科知识的工程化封装与持续迭代能力。当前行业面临算力供需错配、科学数据孤岛与多模态处理瓶颈、模型“黑盒”特性与科学严谨性冲突、复合型人才短缺与跨学科壁垒四大核心痛点。中国AI4S市场规模预计将在2030年后迎来增长拐点,产业核心驱动力从效率提升转向科研范式变革。