在數學研究的浩瀚星空中，高維組合幾何領域長期籠罩著一層神秘面紗，而親吻數問題則是其中一顆璀璨卻難以觸及的星辰。近日，上海科學智能研究院攜手北京大學、復旦大學，借助自主研發的PackingStar強化學習系統，在親吻數問題的探索征程中取得了令人矚目的突破性進展，為這一古老而復雜的數學難題注入了全新活力。

親吻數問題的歷史可追溯至1694年，當時牛頓與格雷戈里圍繞三維空間中一個核心問題展開激烈爭論：在中心球周圍，最多能緊密排列多少顆大小相同的球體？牛頓堅信答案是12，格雷戈里則堅持13，這場爭論持續了數百年，直至1953年才塵埃落定，證實了牛頓的觀點。作為希爾伯特第十八問題的局部形式，親吻數問題不僅與格子理論、球面碼等數學分支緊密相連，更在衛星通信、量子編碼、數據壓縮等眾多工程技術領域發揮著關鍵作用。2022年，數學家瑪麗娜·維亞佐夫斯卡憑借對8維與24維球體堆積最優解的證明，榮獲菲爾茲獎，進一步凸顯了該問題在數學界的重要地位。

隨著研究的深入，高維空間中的親吻數問題迅速成為研究的“無人區”。過去半個世紀里，該領域僅取得7次實質性進展，且研究方法難以在不同維度間遷移復用，這使得高維親吻數的研究舉步維艱。然而，PackingStar強化學習系統的出現，為這一困境帶來了轉機。

PackingStar系統由上智院聯合多所高校共同研發，在12、13、14、17、20、21以及25至31維等多個維度上，成功刷新了親吻數與廣義親吻數的紀錄，實現了跨維度、成體系的全面推進。如此大規模的跨維度連續突破，在親吻數問題三百年的研究歷史中極為罕見，同時也是人工智能在高維組合幾何和編碼理論領域的首個系統性突破。這一成果驗證了一種全新的人機協同研究路徑，即人工智能不再僅僅局限于輔助計算，而是開始深度參與高維數學結構的系統性探索。

此次突破不僅帶來了研究結果的更新，更引發了方法論的深刻變革。此前，DeepMind的AlphaEvolve僅實現了11維單點優化，其方法難以推廣至其他維度。而PackingStar系統則另辟蹊徑，重新定義了問題，將高維幾何難題巧妙轉化為代數計算問題，形成了跨維度遷移路徑。它突破了傳統對稱構造思路的束縛，發現了多維度持平紀錄的非對稱構型。在研究過程中，團隊形成了穩定的人機協作模式：人類專家負責提出研究邊界，人工智能則憑借其強大的計算能力進行高速構造搜索，最后由人類對抽象結果進行驗證。這種模式使得高維幾何探索從單點嘗試邁向了系統推進的新階段。

重大科學突破的背后，離不開強大的工程體系支撐。上海科學智能研究院理事長、復旦大學校長助理吳力波表示，研究院通過搭建開放平臺，將科學目標進行拆解，并憑借卓越的工程能力應對探索過程中的不確定性。針對高維搜索空間指數級增長、計算任務龐雜的難題，PackingStar項目團隊自主研發了底層算子，優化了GPU計算流程，并建立了自動Checkpoint機制，實現了千卡級任務的斷點續傳。這一系列舉措使得搜索速度大幅提升數倍，累計節省超過10萬GPU卡時，不僅節約了算力成本，更確保了研究節奏的可控與加速。

值得一提的是，由上智院、復旦大學與無限光年聯合研發的星河啟智科學智能開放平臺，已將PackingStar的關鍵算子與方法沉淀其中，為新材料、藥物發現等高維優化領域提供了強大的智算支撐，有望推動這些領域取得新的突破。