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" 创世纪计划 " 背景与总体规模

2026 年 7 月 22 日，美国能源部长克里斯 · 赖特在华盛顿特区首届创世纪计划峰会上宣布了首批 278 个入选项目。此次申请创下能源部历史最高纪录——共收到超过 5000 份申请。

据《科学》杂志报道，首批项目资金来自能源部承诺投入的 2.5 亿多美元；而在峰会当日，白宫进一步宣布对该计划的总体承诺扩大至超过 50 亿美元。

278 个项目的构成体现了多元化的参与格局：87 个项目由能源部及国家核安全管理局（NNSA）的国家实验室牵头，168 个由大学牵头，19 个由企业牵头，4 个由非营利组织牵头。共有 342 家机构参与其中，包括 16 个 DOE/NNSA 国家实验室、142 所大学、157 家企业、13 个非营利组织和 14 个其他机构。项目覆盖全美 50 个州，体现了该计划全国动员的特点。

从资助机制来看，首批项目分为两阶段：第一阶段为期 9 个月，资助金额为 50 万至 75 万美元；成功通过评估的项目可申请第二阶段，获得 600 万至 1500 万美元、为期数年的追加资助。其中最大的项目是一项为期三年、投资 6000 万美元的核能项目。

2025 年 11 月，美国能源部（DOE）正式启动 " 创世纪计划 "（Genesis Mission），这是一项旨在 " 将美国科学生产力翻倍 " 的全国性 AI 科研计划。

美国大力投资 AI for Science，同时也将这个领域视为与中国角逐的未来科技高地，由此能源部网站屏蔽了来自中国的 IP

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资助的主要研究领域：核能、新材料

根据能源部公布的信息及项目清单，首批 278 个项目覆盖了从基础科学到应用工程的广泛领域。结合 PDF 文件中的项目标题及公开报道，可归纳出以下重点领域：

（一）核能与聚变能源

这是 " 创世纪计划 " 投入最大的领域。能源部明确将核能、聚变和电网现代化列为三大国家重要挑战之一。众多国家实验室和大学围绕核燃料循环、聚变堆设计、核设施运维等方向开展 AI 研究。例如，阿贡国家实验室（ANL）利用 AI 驱动的数字孪生技术加速核燃料回收与先进反应堆燃料供应链建设；橡树岭国家实验室（ORNL）牵头 "FADO：聚变智能体设计协调器 " 等项目，开发整合高性能计算与机器人系统设计的 AI 平台；洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）开展 AI 引导的聚变结构材料蠕变 - 疲劳寿命预测；普林斯顿等离子体物理实验室（PPPL）致力于创建用于聚变能加热系统的 AI 操作员。

（二）关键矿物与稀土元素

保障关键矿物供应链安全是 " 创世纪计划 " 的核心关切之一。多个项目聚焦于利用 AI 加速关键矿物的勘探、提取与回收。SLAC 国家加速器实验室牵头从废旧锂离子电池中回收关键金属的项目；卡内基梅隆大学（CMU）的 "GEM-AI" 项目利用 AI 进行关键矿物勘探；橡树岭国家实验室的辛 · 顾（Xin Gu）牵头开展 AI 驱动的稀土元素发现；麻省理工学院（MIT）的马丁 · 巴赞特（Martin Bazant）牵头研究稀土元素的电化学分离方法。

（三）量子信息科学与微电子

量子计算、量子传感与微电子设计是另一重点方向。多个国家实验室围绕量子纠错码、量子电路设计、低温微电子等方向布局。阿贡国家实验室开展 AI 驱动的量子电路设计优化及 AI 辅助的量子传感器精度提升；布鲁克海文国家实验室（BNL）利用 AI 加速用于粒子探测器、量子传感器和聚变诊断的定制芯片设计；劳伦斯伯克利国家实验室（LBNL）的 "ATOMIQ" 项目致力于金属与界面量子材料的输运优化。

（四）地球系统科学与水资源

AI 在气候模拟、水文预测和极端天气预警中的应用是重要领域。阿贡国家实验室开展多保真度 AI 基础模型用于全美地表 - 地下水耦合预测及物理信息机器学习云微物理研究；橡树岭国家实验室的王大力（Dali Wang）牵头开发 AI 驱动的周至年尺度水资源预测系统；多个项目涉及大气河流预测、洪水风险评估和流域水文建模。

（五）先进制造与材料科学

AI 驱动的材料发现与制造优化是贯穿各领域的基础性方向。橡树岭国家实验室的斯蒂芬 · 德威特（Stephen DeWitt）牵头 "Pipit" 项目——一个面向制造与材料工程的 " 基础模型工厂 "；多个项目涉及高温超导体发现、结构合金设计、薄膜材料开发等。

（六）其他重要领域

项目还广泛涉及生物技术（基因表达程序设计、微生物组工程、酶催化）、高能物理与核物理（粒子追踪、核数据评估）、电网韧性、碳捕集与利用、科学计算基础设施（AI 代理工作流、网络安全）等方向。

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研究机构参与格局

" 创世纪计划 " 的核心架构是整合能源部 17 个国家实验室、学术界与工业界的力量，构建统一的 " 美国科学与安全平台 "。首批项目的机构分布呈现以下特点：

国家实验室是核心引擎。87 个牵头项目由 DOE/NNSA 国家实验室承担。各主要实验室各有侧重：橡树岭国家实验室牵头 9 个项目并参与 32 个；阿贡国家实验室在核能、量子、水资源等领域获得多项资助；劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）牵头 10 个项目；布鲁克海文国家实验室获得 7 个牵头项目；洛斯阿拉莫斯国家实验室获得 7 个牵头项目；桑迪亚国家实验室牵头 6 个项目并参与 17 个；太平洋西北国家实验室（PNNL）、爱达荷国家实验室（INL）、萨凡纳河国家实验室（SRNL）等也承担了多个项目。

大学是主力军。168 个大学牵头项目占据了总数的 60%。顶尖研究型大学全面参与：MIT 参与 15 个项目，其中 6 个由 MIT 首席研究员领导；斯坦福大学与 SLAC 共同牵头 6 个项目并参与另外 11 个；普林斯顿大学获得多个聚变能源与基础物理方向的资助；杜克大学、佛罗里达州立大学、威斯康星大学麦迪逊分校等均在各自优势领域获得项目。

企业深度参与。19 个项目由企业牵头，另有 157 家企业作为参与机构。这体现了 " 创世纪计划 " 推动公私合作的战略意图。谷歌承诺向该计划投入 4000 万美元；惠普企业（HPE）入选多个研发项目；多家初创企业和能源公司（如 Acceleron Fusion、Realta Fusion、TAE Technologies）在聚变能源领域获得资助。

跨部门协作是核心要求。申请团队必须包含来自大学、国家实验室和企业中至少两类机构的成员。这种强制性的跨部门协作机制确保了知识、数据与算力资源的最大化整合。

" 创世纪计划 " 首批 278 个项目标志着美国在 AI 驱动科学研究领域的一次系统性、全国性布局。从领域分布看，项目紧密围绕核能与聚变、关键矿物、量子信息、地球系统科学、先进制造等国家战略需求展开，体现了 " 以 AI 解决国家重大科技挑战 " 的核心思路。从机构参与看，国家实验室、大学与企业形成了三位一体的创新网络，17 个国家实验室的超级算力、联邦政府积累的海量科学数据及自动化实验设施被整合为统一的科研平台。

值得注意的是，这 278 个项目仅是第一阶段的探索性研究。按照计划，仅有约 10% 的项目有望晋级第二阶段。

因此，首批项目的真正意义在于 " 识别通往变革性科学能力的有前景路径 "，为后续更大规模投资奠定基础。正如能源部副部长达里奥 · 吉尔博士所言：" 通过这些项目，我们将看到新的研究工作流程如何加速发现，并揭示当 AI 与科学共同前进时的无限可能。"

如下附录此次公布的全部项目名单

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