人工智能可以推動(dòng)科學(xué)技術(shù)取得巨大進(jìn)步，為科學(xué)家、工程師和企業(yè)家及創(chuàng)業(yè)者們提供了空前的發(fā)展機(jī)會(huì)。對(duì)此話題，值得更深刻地思考。

從1956年算起，人工智能（AI）幾乎存在和發(fā)展了近70年的時(shí)間。一路走來并不輕松，經(jīng)歷了多次起伏。不管怎么說，由于許多人的努力和堅(jiān)持，AI的成果已經(jīng)讓大眾切實(shí)地感受到了鼓舞，并進(jìn)一步點(diǎn)燃了社會(huì)對(duì)其更高期待的熱情。

是否可以這樣說，我們已經(jīng)進(jìn)入了人工智能時(shí)代？對(duì)此不可能有一致的看法，完全取決于每個(gè)人看問題的角度和看待事物的態(tài)度。但有一點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是明確的，發(fā)展人工智能的根本目的，說到底是為了造福人類而不是“傷害”人類。AI盡管還會(huì)遇到很多挑戰(zhàn)，甚至還會(huì)出現(xiàn)需要和改進(jìn)的偏差現(xiàn)象和問題，但推動(dòng)它前進(jìn)的動(dòng)力正在比以往任何時(shí)候都快速和廣泛地聚集起來，就這個(gè)意義來說，AI時(shí)代正在走來。

社會(huì)對(duì)AI發(fā)展給予高度關(guān)切極為正常，因?yàn)檫@將關(guān)系到所有社會(huì)成員的利益和未來，無論你愿意還是不愿意。在促進(jìn)AI發(fā)展的過程中，每個(gè)人、每個(gè)機(jī)構(gòu)，包括每個(gè)企業(yè)都會(huì)有自己可以扮演的角色。為此，廣泛而理性地交流對(duì)未來的看法是十分必要的。

就在2024年4月下旬，美國(guó)總統(tǒng)科技顧問委員會(huì)（PCAST）召集了關(guān)于生成式人工智能的工作組研討會(huì)，這個(gè)工作組的10名成員中有諾貝爾獎(jiǎng)獲得者，有大學(xué)校長(zhǎng)，有來自微軟、谷歌、英偉達(dá)這些具有國(guó)際影響的著名企業(yè)的高級(jí)技術(shù)人員和管理人員。著名亞裔科學(xué)家、半導(dǎo)體芯片專家蘇姿豐（Lisa"Su）和菲爾茲獎(jiǎng)得主亞裔數(shù)學(xué)家陶哲軒（Terence"Tao）也在其中。向工作組提供咨詢支撐的有來自大學(xué)、企業(yè)、媒體以及國(guó)際組織等的21位重量級(jí)人物。這次研討會(huì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容是聽取生成式人工智能工作組負(fù)責(zé)人、數(shù)學(xué)家陶哲軒以“利用人工智能應(yīng)對(duì)全球挑戰(zhàn)”為主題，就正在開展的如何借助人工智能的力量全面增強(qiáng)和提升科學(xué)研究與開發(fā)水平（Supercharging"Research）之工作所作的報(bào)告。該報(bào)告的核心是分析科學(xué)與人工智能的協(xié)同作用。

一直以來，存在著許多阻礙因素，使得一般科學(xué)研究進(jìn)展緩慢、研發(fā)費(fèi)用昂貴、勝任的專家數(shù)目不足等，現(xiàn)在人工智能正在開始消除這些障礙；人工智能的底層研究之進(jìn)展已經(jīng)進(jìn)入到了可以減緩以往人工智能產(chǎn)生的錯(cuò)誤、偏見和其他潛在危害的階段。

一方面，在科學(xué)與人工智能的協(xié)同發(fā)展過程中，人們現(xiàn)有的科學(xué)價(jià)值觀（例如，關(guān)于有效性、可重復(fù)性、開放性、專家監(jiān)督的看法和態(tài)度），對(duì)確保形成一種負(fù)責(zé)任地使用人工智能方法的文化起到了關(guān)鍵作用，來自各個(gè)（相關(guān)）科學(xué)領(lǐng)域的思想、方法和工具對(duì)人工智能的發(fā)展也發(fā)揮了不可或缺的作用。

另一方面，在非常多的科學(xué)研究領(lǐng)域，可以發(fā)現(xiàn)有許多高度依賴人工智能方法和工具的情形和事例。人工智能正在改變科學(xué)?？梢赃@樣說，人工智能將會(huì)改變每一個(gè)科學(xué)學(xué)科，以及科學(xué)工作流程的每一個(gè)方面。特別是在確定科學(xué)問題的候選解決方案，在加快和完善科學(xué)模擬和模型的建立和選擇方面，在分析新的數(shù)據(jù)類型的工作中，AI的作用簡(jiǎn)直將產(chǎn)生革命性的變化。

例如，對(duì)于半導(dǎo)體設(shè)計(jì)來說，現(xiàn)在AI技術(shù)已經(jīng)被有效用于芯片的初始電路設(shè)計(jì)，未來的AI工具將執(zhí)行更底層的芯片設(shè)計(jì)任務(wù)，將會(huì)使設(shè)計(jì)師的工作效率提高至少一個(gè)數(shù)量級(jí)，從而形成質(zhì)量更好、效率更高的問題解決方案；在宇宙學(xué)方面，現(xiàn)在的AI方法已經(jīng)允許對(duì)宇宙本質(zhì)的宇宙學(xué)假設(shè)進(jìn)行快速模擬，未來在AI工具的加持下，可能會(huì)產(chǎn)生新的物理學(xué)基本理論；對(duì)涉及身體、心理和社交方面的全面健康和福祉問題，現(xiàn)在的AI技術(shù)已經(jīng)能幫助醫(yī)生成功地進(jìn)行早期癌癥診斷并發(fā)現(xiàn)潛在的診療錯(cuò)誤，以提高患者的安全水平。未來的AI系統(tǒng)，將幫助醫(yī)生根據(jù)患者個(gè)人的特定基因信息和病史量身定制醫(yī)療保健方案，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化醫(yī)療。

毫無疑問，人們?cè)谡雇匀斯ぶ悄茌o助開展研究與開發(fā)的恢宏前景中，需要設(shè)定和追求一些理性的目標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)通過人工智能在科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)恰當(dāng)且有效的應(yīng)用而獲得最大收益。在這個(gè)過程中，特別地應(yīng)賦予人類科學(xué)家以更多的自主權(quán)力；要堅(jiān)持對(duì)人工智能工具的使用采取更負(fù)責(zé)任的態(tài)度；盡可能對(duì)各類人工智能資源做到更充分的共享。在研討會(huì)上，陶哲軒代表生成式人工智能工作組作了系統(tǒng)分析并提出了若干有針對(duì)性的建議。

人工智能助手系統(tǒng)的開發(fā)，其目的是用來補(bǔ)充和增強(qiáng)人類科學(xué)家的能力，而不是取代他們。人工智能工具可以被用來處理大流量數(shù)據(jù)，通過越來越多地管理實(shí)驗(yàn)室工作、編碼和寫作等任務(wù)，實(shí)現(xiàn)為科學(xué)問題找到更有希望的解決方案。這可以使人類科學(xué)家能專注于更高層次方向的選定問題。于是可以探索新的合作方式，例如人類科學(xué)家指導(dǎo)相互關(guān)聯(lián)的人工智能助手網(wǎng)絡(luò)，并使超大型、跨學(xué)科和/或分散的項(xiàng)目成為可能。為此，需要特別支持涉及學(xué)術(shù)界、工業(yè)界、國(guó)家級(jí)的實(shí)驗(yàn)室和聯(lián)邦機(jī)構(gòu)之間的合作，開展人工智能基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究。在這個(gè)方面，目前最恰當(dāng)?shù)囊粋€(gè)例子是美國(guó)自然科學(xué)基金委員會(huì)支持開發(fā)的一個(gè)材料創(chuàng)新平臺(tái)項(xiàng)目，該平臺(tái)正在被打造成數(shù)據(jù)共享的基礎(chǔ)設(shè)施，同時(shí)該項(xiàng)目把開發(fā)人工智能工具作為與其他機(jī)構(gòu)和行業(yè)合作伙伴建立融合交往的一種方式。未來更多的項(xiàng)目可能包括合作開發(fā)下一代量子計(jì)算、全細(xì)胞建模、全地球基礎(chǔ)模型或用于廣泛學(xué)科的高質(zhì)量科學(xué)數(shù)據(jù)庫。

實(shí)踐探索中需要特別鼓勵(lì)采用創(chuàng)新方法將人工智能輔助特征納入科學(xué)工作流程當(dāng)中。有關(guān)的資助機(jī)構(gòu)應(yīng)認(rèn)識(shí)到可能出現(xiàn)的新工作流程，并設(shè)計(jì)靈活的過程、監(jiān)測(cè)指標(biāo)，資助一定的模式以鼓勵(lì)用新的人工智能輔助方式組織科學(xué)項(xiàng)目的戰(zhàn)略實(shí)驗(yàn)。盡管人工智能輔助從事的科學(xué)可以優(yōu)于無輔助的人類科學(xué)或全自動(dòng)開展的科學(xué)，這些工具也僅僅是傳統(tǒng)人類科學(xué)研究的補(bǔ)充手段。

需要樹立一種明確的意識(shí)：在科學(xué)研究過程的所有階段都應(yīng)堅(jiān)持采用負(fù)責(zé)任、透明和可信賴的人工智能使用原則。這意味著應(yīng)發(fā)展一種在科學(xué)中負(fù)責(zé)任地使用人工智能方法和工具的文化，其中人工智能的輸出結(jié)果應(yīng)得到外部驗(yàn)證，對(duì)私人數(shù)據(jù)的保護(hù)要到位，算法偏差需要得到衡量和補(bǔ)償，模型和數(shù)據(jù)盡可能做到透明、可復(fù)制、開放和可解釋。資助機(jī)構(gòu)還應(yīng)要求研究人員制定明確具有負(fù)責(zé)任特征的人工智能使用計(jì)劃，評(píng)估潛在的人工智能相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。所有這些需要通過自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、人文科學(xué)和政策制定者之間的持續(xù)對(duì)話來塑造。

除大模型外，隨著更輕量化模型和共享資源的發(fā)展，人工智能使用的環(huán)境影響和其他成本可能會(huì)減少。這更應(yīng)擴(kuò)大現(xiàn)有努力，廣泛和公平地共享基本人工智能資源。只有這樣才能更廣泛地讓人工智能造福于社會(huì)。

一定程度上，發(fā)展人工智能是一把鋒利的雙刃劍。廣泛的人工智能技術(shù)將從根本上加速科學(xué)研究。有了合適的人工智能基礎(chǔ)設(shè)施，將使科學(xué)家能夠應(yīng)對(duì)其他更緊迫的挑戰(zhàn)。但人工智能也有弱點(diǎn)，可能需要大量的計(jì)算、能量和數(shù)據(jù)。當(dāng)然存在著一些方法，可以用來減輕這些弱點(diǎn)并減少所需的資源。

人工智能可以推動(dòng)科學(xué)技術(shù)取得巨大進(jìn)步，為科學(xué)家、工程師和企業(yè)家及創(chuàng)業(yè)者們提供了空前的發(fā)展機(jī)會(huì)。對(duì)此話題，值得更深刻地思考。