编者按：在知识更迭瞬息万变的时代，传统科普的“时差”与单一呈现方式，正成为大众触摸科学前沿的阻碍。如何让科学普及打破时间与空间的桎梏？“科小新”给出了极具前瞻性的答案——以零时差传递科学新知，借文生元宇宙重塑学习体验。这不仅是科普模式的创新，更是一次对科学教育本质的重新定义。接下来，让我们一同走进“科小新”的世界，探寻科学普及的未来图景。
图1 新华社通过“活力中国调研行”活动对“科小新”进行的报道
目前随着科技浪潮席卷教育领域，各类科普平台如雨后春笋般涌现，为大众打开了探索科学的窗口。它们借助视频等形式，将知识传递给无数求知者，一定程度上推动了科学普及。但目前教育平台仍存在以下不足：简单的视频知识呈现方式，难以满足深度学习需求；内容更新节奏迟缓，让学习者只能触摸 “过去的科学”；过度偏重科学历史，导致前沿动态鲜少触及，陈旧的科普内容与日新月异的科研进展形成鲜明反差。
如何破局并让学生置身于多模态可交互元宇宙中，实现“情景式”学习？
北京中关村学院和中关村人工智能研究院的研究员们研发出“科小新”这一“AI+教育”的科学普及产品，在教育方法论的驱动下实现多模态内容生成，让新时代下的“AI+教育”实现：
- 极前沿：零时差科学，让学生直接接触最前沿的科学进展
- 极交叉：不拘泥于书本，将思维拓展到各学科领域
- 极基础：以前沿科学为素材，培养学生的基础素质能力
- 极AI：让学生直观感受人工智能对于时代变革的重要性
图2 “科小新”网站
图3 “科小新”微信公众号
科小新：新时代下的AI+教育
“科小新”致力于将知识资源转化为科学传播的元宇宙项目。该科普平台网址为http://kexiaoxin.xyz/。其逻辑是从顶尖科技论文出发，经Deepseek、可灵AI、火山引擎等大模型转写，再通过FISH Audio、VAST、Human3D 2.0等实现多模态内容生成 ，最终输出成果包括科小新网站、VR科普场景以及科普播客等，进一步构建多模态可交互教育新场景，解锁学习新体验，助力科学知识传播。
可交互多智能体智慧课堂宛如一个灵动的知识交流空间。在这里，学生能够与不同角色设定的智能体展开深度交流互动。这种创新模式充分激发学生主动学习的热情，让课堂不再是单方面的知识灌输，而是思想碰撞、智慧共生的舞台。
VR与XR可探索情景则像是一把开启知识秘境的钥匙。针对那些抽象、难以联想的知识内容，通过AI建模技术，构建出高度可交互的虚拟场景。学生置身其中，能够直观地感受知识的魅力，让原本晦涩难懂的知识变得触手可及。
个性化教育游戏更是将学习与趣味完美融合。依据学生的性格特点和知识背景，为其量身定制学习方案。在游戏过程中，对学生进行精准的肖像刻画，让学习不再是千篇一律的模式，而是因人而异、充满乐趣的个性化体验。
值得一提的是，“科小新”研发过程中所产出的各项技术，成为构建其他赋能教育场景产品的强大技术储备，持续为教育创新注入源源不断的动力。
科小新产品实践：前沿科学秒变趣味故事
“科小新”能把《自然》、《科学》等国际顶刊上那些高深难懂的前沿论文，摇身一变，成为适合中小学生阅读的趣味科普故事。它在保留论文核心内容的同时，巧妙运用中小学教学大纲里的词汇，还配上各种生动的比喻，让原本“天书”般的科研知识变得通俗易懂，文章结尾特设的“趣味闯关”答题环节更是点睛之笔，孩子们可以通过答题检验学习成果，真正实现“阅读 — 理解 — 巩固”的完整教育闭环，让科学探索变得像游戏闯关一样充满乐趣！
图4 “科小新”面向教育场景的认知对齐
揭秘“科小新”：教育元宇宙的科研逐梦之路
1.认知与审美对齐，契合青少年需求
在教育元宇宙的构建中，认知与审美对齐是重要基础。“面向教育场景的认知、审美对齐”科研计划，聚焦青少年群体。基于强化学习人类反馈（RLHF）与监督微调（SFT）等技术，针对不同年龄段学生在认知水平与知识储备上的差异，实现教育场景中语言风格与知识点的精准适配，此过程需16P算力进行文本认知对齐后训练。同时，研究员们考虑到各年龄段学生对图像风格接受度的不同，运用美学评价指标体系，对生成图像进行审美适配，同样需16P算力完成图像美学风格对齐训练。
2.高质量Mesh生成，筑牢元宇宙基石
高质量Mesh生成对于提升教育元宇宙场景的交互性与真实感至关重要。研究员们从高精度的零件级形状生成与高质量 PBR 贴图生成两方面着手，整体上提升“科小新”文生元宇宙的交互性与真实感。
3.自适应交互脚本，打造智能交互体验
“科小新”想让虚拟场景里的东西，能根据自身结构自动有一些基本的交互功能，还能根据用户的操作，实时调整交互的方式，让交互又真实又好用。这就得构建专门的框架，还得分析数据、调模型，也需要不少算力支持。3D角色生成与驱动，提升沉浸体验
4.3D角色生成与驱动，提升沉浸体验
目前3D角色生成仍存在不少问题，例如：模型粗糙、表情不好控制等。“科小新”要想把角色做得更好，能根据具体场景完成精细化动作与表情，给大家带来更沉浸的体验，后续仍离不开团队的持续研发与实验。
“科小新”系列科研计划，是北京中关村学院和中关村人工智能研究院在教育科技领域的深度探索与创新实践。这些计划锚定教育元宇宙发展的关键技术节点，从认知审美适配到场景交互优化，从模型构建到算力支撑，每一步都走得坚实有力。不仅有望革新教育的呈现形式与交互体验，更将为教育的智能化、个性化发展开辟新路径。期待在研究团队的不懈努力下，“科小新”能早日结出硕果，让教育元宇宙真正赋能教育教学，为莘莘学子带来更优质、高效、有趣的学习新生态。