原始创新能靠AI吗
【学者思辨】
当人工智能以空前效率介入科研,从文献综述到实验设计无所不能,一个根本问题反而被遮蔽:原始创新究竟靠什么?
科学研究的根本目的在于拓展人类知识的边界,其最大特征是不确定性。真正的原始创新是小概率事件,无法预先规定。因此,自由探索是颠覆性创新最核心的要素。然而自由探索门槛极高:研究者必须了解人类知识的边界,了解社会与技术真正需要解决的问题,还必须具备冒险精神和担当精神。
我们的专业体系分得很细,科研文化在某种程度上变成了“从论文中来到论文中去”,甚至形成八股文习惯,论文发表被等同于科学发现。这种稀释恰恰暴露了人类科研能力的局限:我们获取知识的能力有限,理论方法仍基于古老的数学工具,计算只能处理理想化场景,实验则依赖试错。这一背景下,AI被寄予厚望。但我们必须清醒:当前以深度学习和大语言模型为代表的AI,本质是对已有数据分布的学习、逼近与重采样。它可以在高维空间中寻找相关性,完成插值和一定范围内的外推,却无法超出训练数据的结构约束。它输出的每一个“新发现”,都是基于已知语料、已知样本和已知规则的概率生成,更多是对已有庞杂材料的整理、归纳与重组,而非创造新的知识。如果AI的输出在原则上可由输入数据和模型参数确定,它所提供的信息增量就极其有限。比如,AlphaFold预测蛋白质结构是重要进展,但它并未提出蛋白质折叠的新原理,只是利用已有序列—结构数据进行高效建模。
真正的原始创新,往往发生在既有认知框架之外。爱因斯坦提出相对论,不是因为他读了更多数据,而是因为他追问“如果追着一束光跑会怎样”;达尔文提出自然选择,不是因为他掌握了更多物种样本,而是因为他从无数细节中洞察到一个新的解释框架。这种跳出框架的能力,依赖于人的直觉、想象力、跨领域联想和默会知识——那些我们知道的远比能说出来的多的东西。而科研中的关键选择,包括做什么问题、走哪条路、何时坚持、何时放弃、如何解释意外结果,等等,这些都无法完全编码为数据,也就无法被AI习得。AI擅长在既定范式下高效解谜,却难以引发范式革命。
更值得警惕的是,AI可能产生“平极化”效应。由于模型基于主流数据和平均化目标优化,它倾向于给出最常见、最符合既有范式的答案。过度依赖AI,不仅会削弱科学家动手实验、阅读原始文献和深度思考的意愿,还可能使整个科学共同体趋向均值化、安全化、平庸化。那些看似边缘的、暂时不被理解的思想,很可能被算法过滤。长此以往,人的脑子会转不动,科研将失去颠覆性。此时的AI,再强大也只是让“从论文中来到论文中去”的循环更高效,而无法带来真正的科学进步。
我呼吁:保护“不合时宜”的头脑风暴,这才是AI时代原始创新的根本。
(作者:陈谋,系南京航空航天大学自动化学院院长、教授)