AI绘画的“小秘密”都在这一篇文章里******
有了AI，人人都可以是艺术家。AI绘画的出现，恰如瑞士艺术家保罗·克利所言：“艺术不是再现可见，而是使不可见成为可见。”经过20年左右的发展，目前基于不同类型或者模态元素的AI绘画发展情况不尽相同，发展最久的是“以图生图”，再到近期火爆的“文+图”生图。当然，也有团队已经研发出由语音生成图像的技术。
上传一张图片，或者输入一些简单的关键词，系统就能自动生成一张卡通图像……最近一段时间，AI绘画开始在互联网社交平台走红。
AI绘画，顾名思义就是利用人工智能进行绘画，是人工智能生成内容的典型应用场景之一。其主要原理是收集大量已有作品，通过算法对其内容和风格特征进行解析，最后再生成新的作品，所以算法是AI绘画的核心。
当前，“凭空”生成图像的AI绘画，其实也会动辄“翻车”：也许上一秒AI通过你的照片绘出的是一张充满艺术感的二次元画像，下一秒你的宠物猫、狗则可能被画成可爱少女或肌肉猛男。
事实上，AI绘画早已火爆全球。第一张公开展出的、由人工智能创作的绘画作品《埃德蒙·贝拉米的肖像》曾于2018年在佳士得拍卖行以43.25万美元成交，那是一张由机器学习了从14世纪到20世纪的1.5万张肖像画之后自动生成的一张肖像画作品。
AI绘画是如何实现“凭空”生图的？除了娱乐外，AI绘画还有哪些潜在的应用前景？
从“以图生图”到“语音生图”
2022年，由人工智能创作的《太空歌剧院》一度火出圈。在美国科罗拉多州举办的新兴数字艺术家竞赛中，《太空歌剧院》获得“数字艺术/数字修饰照片”类别一等奖。它的构图、配色以及画面的细节堪称精致。然而，这个作品的创作者不是艺术家，而是来自美国科罗拉多州的游戏设计师。
这位游戏设计师在一个名为“Midjourney”的AI创作工具里，先输入几个关键词，如光源、构图、氛围等，得到了100幅作品，再进行约80小时的修图修饰，最终选出3幅作品，最后把图像打印到画布上。
通过简单交互式对话在短时间内生成的“艺术”作品，让人类艺术家展开了一场关于“AI绘画作品参赛是否属于作弊”的争论。这场声势浩大的争论也令大众直观地意识到如今的AI绘画水平已经发展到了何种程度。
“人工智能在艺术方面的创作最早可以追溯到上个世纪末，当时的人工智能绘画技术叫作‘图像的风格化滤镜’。”中国科学院自动化研究所多模态人工智能系统全国重点实验室研究员董未名说，最初的AI绘画方法比较简单，比如一张普通的照片，通过一些图像处理的算法，把照片像素进行几何或者色彩上的变换，然后再调节不同参数，就可以模拟出类似油画或者水彩画的风格。
经过20年左右的发展，目前基于不同类型或者模态元素的AI绘画发展情况不尽相同，发展最久的是“以图生图”，再到近期火爆的“文+图”生图。当然，也有团队已经研发出由语音生成图像的技术。
AI绘画主要依靠三种技术模式实现
董未名介绍，目前AI绘画主要借助图像风格迁移技术、图文预训练模型和扩散模型实现。
“图像风格迁移技术指的是图像处理算法通过对输入的真实图像内容特征和对参考的艺术图像风格特征的提取，实现真实图像内容特征和艺术图像风格特征的融合，从而生成新的艺术图像。”董未名举例，如果将美国旧金山艺术宫的外景照片和印象派创始人莫奈绘制的作品，通过图像风格迁移技术进行融合，就能得到一张看起来像是由莫奈绘制的美国旧金山艺术宫的绘画作品。最初的AI绘画采用的正是这种技术。
不过，在董未名看来，图像风格迁移技术大多依赖的是生成式对抗网络（GAN）算法，它最大的问题是生成的绘画作品艺术性不强，笔触和构图让人觉得与真实的绘画有差距，所以长久以来，AI绘画一直“籍籍无名”。
当图像风格迁移技术还在挣扎于输出作品的审美问题时，图文预训练模型的出现，加速了AI绘画的崛起。
“依托图文预训练模型，只要输入一句话或者上传一幅风格明显的图片，算法就能将图像特征和文字特征‘对齐’。生成的绘画作品的内容特征和上传图片的内容相似，艺术性也比图像风格迁移技术生成的图片强很多。”董未名举例，比如支撑图文预训练模型的可对比语言—图像预训练（CLIP）算法，就是利用图文特征“对齐”的能力，再结合已有的生成模型，实现“以图生图”或者“图+文”生图。
不过，董未名坦言，图文预训练模型的推广也存在一些争议，有部分人认为，该模型在训练前期，需要用大量的图形处理器（GPU）进行数据训练，耗电量大、成本很高，而该模型的应用场景却不够清晰。但也有人认为，也许该模型未来可以打造为通用的人工智能模型，用它完成更多的算法作业，只是这还需要时间的验证。
诚然没有一项技术是完美的，这也为人类探究更先进的技术提供了无限动力。当下最流行的扩散模型便是其中之一。
“目前最新的AI绘画技术采用的就是扩散模型，这种模型可以把一个随机采样的噪声输入模型，然后尝试通过去噪来生成图像。”董未名表示，扩散模型也存在弱点，由于模型对图片内容识别的能力不足，或者难以完全理解识别文字的意义，以及训练数据的偏差，有时便会生成“四不像”的作品。此外，扩散模型生成图片的速度比较慢，目前还达不到实时生成图片。
互联网治理、元宇宙或潜藏应用前景
AI绘画目前的应用场景，更多聚焦于社交软件。近期在国内社交网络“火出天际”的AI绘画软件主要集中在小程序及App。随着AI绘画小程序的火爆，短视频平台抖音也迅速上线了AI绘画特效。同时，此前腾讯上线了“QQ小世界AI画匠”活动，百度也推出了首款AI艺术和创意辅助平台“文心一格”。
有了AI，人人都可以是艺术家。AI绘画的出现，恰如瑞士艺术家保罗·克利所言：“艺术不是再现可见，而是使不可见成为可见。”“AI现在已经完美实现了这一目标，人们可以通过机器计算来绘制出很多现实中见不到的场景。”董未名畅想，不远的将来，AI绘画或许还将展现更丰富的应用场景。
“现在网络上充斥着很多不良内容，这些内容为了逃避监管经常以绘画的形式出现，而当前很多内容识别模型对真实图片识别得很准确，但缺乏不良内容艺术作品的相关训练数据，所以对不良内容识别不准确。也许可以用AI绘画技术，积累不良内容艺术作品的数据，并用以训练识别模型，以提升互联网内容的安全监管能力和识别的准确率。”董未名建议。
在董未名看来，作为一种艺术呈现形式，AI绘画也将在元宇宙、设计、文旅等行业催生新的商业模式。例如AI绘画目前在AI辅助创作、短视频、影视制作和元宇宙等方面都有布局，因为这些赛道都离不开创意，AI绘画可以帮助创作者通过简单的特征输入，实现对其创意的预览，甚至可以直接进行创作。
不过，董未名并不讳言，当下AI绘画仍然存在版权争议问题。AI绘画的核心是模型，而训练模型需要使用大量图像、文本数据。对于未经授权的图片，经过运算之后所生成的图像版权归属尚难界定。“有的画家风格特别明显，如果用画家的画去训练算法模型生成作品，那最后的版权属于谁呢？”董未名提出的问题，正是多数AI绘画作品所面临的现实问题。
AI绘画掀起了一场资本的群体狂欢，希望有一天它能走出“照猫画虎”的尴尬，真正服务艺术创作、创造更多价值。（科技日报记者 金凤）
探访在种业科研和创业热土中成长的三亚“南繁硅谷”******
(二十大时光)探访在种业科研和创业热土中成长的三亚“南繁硅谷”
中新网三亚10月23日电 题：探访在种业科研和创业热土中成长的三亚“南繁硅谷”
记者 王晓斌 李宇凡
晚秋的三亚，午间阳光依然炙热。在崖州区坝头南繁基地，由太阳能电池板提供能源，生态监测系统、物联网虫情信息采集系统不间断工作。
三亚崖州区坝头南繁基地田间地头的仪器设备林立。 王晓斌 摄当地村民口中，坝头南繁基地有一个简短的名字——“三千斤”。上周，“三千斤”迎来又一次测产，晚造水稻平均亩产671.6公斤。加上早造水稻平均亩产910.0公斤，双季稻亩产超过了1500公斤。
彭军在崖州湾科技城的实验室里工作。为了提高利用率，科技城搭建了一个大型仪器设备共享平台。 王晓斌 摄“‘水稻双季亩产三千斤’是袁隆平院士生前力推的项目，目的是通过可推广的技术措施，挖掘和展现水稻的高产潜能。”海南大学三亚南繁研究院常务副院长杨小锋说，基地连续两年达成双季亩产三千斤目标，意味着袁老生前安排的最后一个实验项目圆满完成。
“除了开展‘三千斤’项目，基地还为中国农业大学(下称“中国农大”)、南京农业大学等十多家科研单位提供服务。他们每年入秋来这里开展水稻、玉米、大豆、牧草等南繁工作。”杨小锋说，水稻收割完成后，“三千斤”将为冬春季节的南繁育种做准备。
隆平生物研发的“隆平”系列产品与其他品种的对照。 王晓斌 摄海南冬春时节的光热条件适合农作物加代育种。每年全国各地秋收后，近30个省份800多家科研院所、高校及企业的数以万计农业科技专家，来海南从事南繁育种制种工作。南繁基地由此被称为中国新品种选育的“孵化器”和“加速器”，保障农业生产用种的“调节库”和种子质量天然的“鉴定室”。
“山东秋收完来三亚下种，到来年4月收获两季后，再回到山东继续播种。”邓伟强是登海种业南繁“打前站”工作负责人。今年因为三亚降雨等因素，玉米播种延迟，为抢回时间，邓伟强和同事们用“洗苗”的方式，将五、六百个品种的玉米秧苗“洗”到了苗床。
10月北方一些地区玉米秋收时，海南三亚南繁地里的玉米处于苗期阶段。 王晓斌 摄几十年候鸟般的南繁工作，邓伟强等南繁人积累了充分的经验来应对台风、旱涝、寒潮等天气状况，也亲历南繁生活条件、育种方法的巨大改变。“早年翻地整地找不到车，我们从山东托运几台农机车来。现在一个电话，立马人车就到地里。”邓伟强说，过去靠扩大面积多种材料来选育良种，现在团队利用玉米单倍体育种、分子标记辅助育种等技术手段，大大提升了育种效率。
近年来，乘着自由贸易港建设东风，围绕粮食稳产高产、种业突破创新，海南加快南繁科研配套服务区建设，构建集科研、生产、销售、科技交流、成果转化为一体服务全国的“育繁推服”种业全链条。
为抢回降雨等因素延误的时间，海南三亚，南繁人用“洗苗”的方式，将玉米秧苗“洗”到了苗床。 王晓斌 摄以海南自贸港重点园区三亚崖州湾科技城为核心，“南繁硅谷”在海南轮廓初现。
当前，中国种业由表型选择时代朝分子育种时代、设计育种时代迈进，崖州湾科技城诞生的首批企业隆平生物技术(海南)有限公司(简称“隆平生物”)争做领军者。
三亚崖州区坝头南繁基地，收割完水稻后，这片田地将为新一轮冬春南繁季做准备。 王晓斌 摄“我们使用手机时，手指划划点点很简单，背后的芯片设计制造却是极为复杂。现代育种手段也是一样。”隆平生物总经理吕玉平介绍，秉承袁老“奋斗不息，创新不止”的教诲，该公司聚焦玉米、大豆等主要农作物，进行精准生物育种及植物合成生物学产品研发。目前已建成分子生物学、遗传转化、性状分析及一年四代回交等研发技术平台。
借助自建的研发平台，该公司在玉米生物育种等方面取得诸多进展，获得了20余项专利。“我们的技术突破瓶颈在国际上处于领先梯队。”吕玉平说，市场对此报以认可，“从三年前的一千万元初始创业资金开始，公司完成多轮融资，引进了多个战略股东，目前估值逾30亿元。”
隆平生物的一间实验室里，科研人员在头顶的白板上画了一对兔耳，使严肃的科研工作变得俏皮而温馨。 王晓斌 摄崖州湾科技城成为种业科研和创业的热土。以隆平生物为代表，三年来从无到有、从少到多，目前有300多家农业企业入驻园区。同步纷纷入驻的涉农科研院所和高校，为企业提供了亟需的人才和科技支撑。
从候鸟般开展南繁工作到常驻三亚，中国农业科学院国家南繁研究院院长、海南省崖州湾种子实验室副主任彭军见证并参与该院两年多来的实体化建设，成果包括农业农村部基因编辑创新利用重点实验室(海南)揭牌成立，国家野生稻种质资源圃一期基本建成，中国农科院南繁研究院“作物表型组学研究”“野生作物种质资源保护与利用”等9个创新团队入驻。
建设中的三亚崖州湾科技城(摄于2022年4月)。 吕超 摄“二十大报告中指出‘全方位夯实粮食安全根基’‘确保中国人的饭碗牢牢端在自己手中’。作为一名农业科技工作者，我感到莫大的鼓舞和鞭策。”彭军说，二十大报告提出，加快实施创新驱动发展战略，这正是崖州湾科研工作者努力的方向。
朝着这个方向，海南省协同全国20家科研院所、高校和企业，在崖州湾科技城搭建种子实验室，协同攻关种业的关键核心技术。目前，有26个院士团队落地科技城开展科研工作，园区在培硕、博研究生2千多名。
中国农大三亚研究院博士孙茜是其中之一。在今年6月举办的2022年首届“崖州湾杯”科技创新大赛上，孙茜带领一个跨学校、跨专业、跨研究领域的团队，凭借“基因工程改造玉米蛋白质”项目夺得大赛一等奖。孙茜表示，团队获奖离不开该院引导资金项目和崖州湾种子实验室“揭榜挂帅”项目的资金支持，离不开崖州湾科技城提供先进的实验设备和良好的实验环境。(完)
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