周伯文AI4S六问:人工智能如何拓展科学边界?

在当前人工智能热潮中,如何科学地评价和看待AI4S(AI for Science)领域的“高估与低估”?这是上海人工智能实验室主任、首席科学家周伯文在2025浦江论坛“人工智能赋能科学研究论坛”上提出的核心问题。他从六个角度系统性地提出“AI4S浦江论坛六问”,展望AI的发展前景与应用未来。
周伯文指出,AI正在加速拓展知识边界,但科学探索的罗盘始终由人类的心灵、好奇心与价值观来指引。他提出的问题包括“边界之问、预测之问、交叉之问、形式化之问、验证之问、新科学之问”,这些问题旨在探讨AI在科学研究中的角色和潜力。
边界之问:AI的能力是否有限?
周伯文首先回顾了希尔伯特的可判定性问题与哥德尔不完备定理,结合吴文俊的“机器证明”在特定领域的突破,得出结论:AI的能力是有边界的。然而,AGI(通用人工智能)可能正在拓展这一边界。
预测之问:AI能否超越现有计算方法?
在预测能力方面,周伯文指出,虽然AI在某些领域表现出色,但在面对全新复杂问题时,预测能力仍会遭遇瓶颈。例如,AlphaFold可以预测蛋白质结构,但尚不能揭示蛋白质折叠的原理。周伯文强调,需要通过AGI的技术路径来真正理解这些复杂系统。
语言之问:科学表征如何超越自然语言?
对于科学表征,周伯文引用1972年图灵奖得主迪克斯特拉的观点,强调形式化语言对现代科学的奠基作用。他认为,应在自然与形式化语言结合的领域探索,上海人工智能实验室正在加强形式化表征的研究,以解决科学表述的根本难题。
交叉之问:AI4S能否带来新融合?
周伯文提到,科学研究最肥沃的领域存在于现有成熟学科的融合点。上海人工智能实验室启动的“攀登者计划”正是投资于跨学科融合,以期催化下一个“分子生物学”级的突破。
验证之问:AI能否做出重大科学发现?
关于AI的可靠性,周伯文提出,重大发现是“研究者-工具-对象”三者复杂互动的结果。要实现相对论级的突破,需要AI发挥系统性作用,帮助研究者增强跨域知识,智能提升研究工具。
新科学之问:AI如何影响人文与社会科学?
周伯文举例说明,AI在艺术领域的应用仍存在局限。他认为,未来AGI将能辅助更多学科发展精确视角,提供新的分析视角与工具,帮助研究者从“非结构化原始数据”中识别出研究价值。
周伯文总结道:“执着、好奇、优雅、坚韧,以人类科学精神与智力为罗盘,以AGI为引擎,实现协同探索。”他呼吁把握被高估的当下,投身被低估的未来,强调“预测未来最好的方法就是创造未来。”