數(shù)字化 | 當(dāng)AI成為“科學(xué)家”：知識(shí)生產(chǎn)的新實(shí)踐與舊理論的碰撞

我們?cè)绞菍?duì)人類知識(shí)實(shí)踐的復(fù)雜性有深入了解，就越會(huì)發(fā)現(xiàn)AI只能生產(chǎn)有限類型的科學(xué)知識(shí)，解決有限的科學(xué)問(wèn)題。AI主要不是拓展了人類知識(shí)的廣度，而是提升了人類生產(chǎn)知識(shí)的速度和精度。

原文 ：《在人類知識(shí)實(shí)踐中省思AI4S》

作者 |中山大學(xué)哲學(xué)系（珠海）副教授 阮凱

圖片 |網(wǎng)絡(luò)

德米斯·哈薩比斯和約翰·朱珀被授予2024年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，讓AI驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究（AI for Science，簡(jiǎn)稱AI4S）再一次受到學(xué)術(shù)界和社會(huì)的關(guān)注，彰顯了人工智能與科學(xué)研究的深度融合是當(dāng)代科學(xué)的重要發(fā)展方向。2023年我國(guó)科技部已啟動(dòng)“人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究”專項(xiàng)部署工作，也表明我國(guó)對(duì)這項(xiàng)新興研究領(lǐng)域的重視。

在人類知識(shí)實(shí)踐中把握AI4S的限度

AI4S的優(yōu)點(diǎn)常被人們追捧，其局限卻較少被討論，從知識(shí)視角審視當(dāng)前AI4S實(shí)踐，可以發(fā)現(xiàn)三項(xiàng)突出的局限性。

知識(shí)類型的局限。由于深度學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，AI善于生產(chǎn)高準(zhǔn)確性的預(yù)測(cè)知識(shí)和分類知識(shí)。而科學(xué)知識(shí)的類型多種多樣，如因果知識(shí)、自然規(guī)律知識(shí)、測(cè)量知識(shí)（如測(cè)量光速）與規(guī)范知識(shí)（如規(guī)定一米有多長(zhǎng)），這些科學(xué)知識(shí)是目前的AI不善生產(chǎn)的，如果把科學(xué)這個(gè)限定詞拿掉，將有更多類型的知識(shí)是AI難以生產(chǎn)的。我們?cè)绞菍?duì)人類知識(shí)實(shí)踐的復(fù)雜性有深入了解，就越會(huì)發(fā)現(xiàn)AI只能生產(chǎn)有限類型的科學(xué)知識(shí)，解決有限的科學(xué)問(wèn)題。AI主要不是拓展了人類知識(shí)的廣度，而是提升了人類生產(chǎn)知識(shí)的速度和精度。

解釋世界的局限。目前AI4S的主要工作模式是數(shù)據(jù)—算法—輸出預(yù)測(cè)結(jié)果，該模式難以對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果給出具體解釋，同時(shí)也無(wú)法獨(dú)立生產(chǎn)有普遍解釋力的科學(xué)理論。與此相對(duì)，人類科學(xué)的重要特征是尋求對(duì)萬(wàn)事萬(wàn)物的優(yōu)秀解釋，如波普爾指出：“至少有一個(gè)哲學(xué)問(wèn)題，所有好思考的人都感興趣。這就是宇宙論問(wèn)題：理解世界——包括作為世界的一部分的我們自己和我們的知識(shí)——的問(wèn)題。”在他看來(lái)，哲學(xué)與科學(xué)的共同使命是更好地解釋世界，理解世界也是為了更好地行動(dòng)。恩格斯也提醒我們科學(xué)理論在提供整體性解釋方面的重要作用：“理論自然科學(xué)把它的自然觀盡可能地加工為一個(gè)和諧的整體，如今甚至連最沒(méi)有思想的經(jīng)驗(yàn)主義者離開(kāi)理論自然科學(xué)也寸步難行。”

數(shù)據(jù)質(zhì)量的局限。雖然數(shù)據(jù)的收集、傳播和儲(chǔ)存在今天更容易，以致很多人以為我們完全進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代，但實(shí)際并非如此。《南方周末》2025年1月對(duì)數(shù)據(jù)標(biāo)注員做了一次深度報(bào)道，標(biāo)題是“縣城里的數(shù)據(jù)標(biāo)注員：有多少智能，就有多少人工”，這個(gè)富有概括力標(biāo)題提醒我們，數(shù)據(jù)凝聚了人類艱辛的智力勞動(dòng)。相較于一般數(shù)據(jù)，科學(xué)數(shù)據(jù)對(duì)于數(shù)據(jù)的質(zhì)和量有更高的要求，科學(xué)數(shù)據(jù)的背后是科學(xué)家，我們能根據(jù)科學(xué)家占總?cè)丝诘谋戎卮笾孪胂罂茖W(xué)數(shù)據(jù)占總數(shù)據(jù)的比重。換個(gè)視角看，為何AI4S研究率先在生命科學(xué)中開(kāi)花結(jié)果，也是因?yàn)樯茖W(xué)的數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)得較為完備，但其他科學(xué)并非都如此。

在人類知識(shí)實(shí)踐中找準(zhǔn)AI4S的位置

波普爾曾感慨：“人類的知識(shí)現(xiàn)象無(wú)疑是我們宇宙中最偉大的奇跡。”人類知識(shí)現(xiàn)象既令人驚嘆、無(wú)比重要，又極為復(fù)雜，所以哲學(xué)家在科學(xué)哲學(xué)、認(rèn)識(shí)論、知識(shí)論等領(lǐng)域不斷地思考著人類知識(shí)。AI4S是人類生產(chǎn)科學(xué)知識(shí)的新實(shí)踐，它在知識(shí)問(wèn)題上啟示我們：人類知識(shí)是一個(gè)有機(jī)整體，知識(shí)系統(tǒng)的各個(gè)部分互相聯(lián)系，統(tǒng)一于人類認(rèn)識(shí)世界和改造世界的需要。

第一，AI4S的局限性印證了它應(yīng)是人類知識(shí)實(shí)踐的有機(jī)組成部分。明確和把握AI4S的主要局限，能幫助我們揚(yáng)其長(zhǎng)避其短，使科學(xué)家更好地判斷何時(shí)利用AI進(jìn)行科學(xué)研究，何時(shí)采取傳統(tǒng)的科學(xué)研究進(jìn)路。當(dāng)科學(xué)研究需要進(jìn)行預(yù)測(cè)和分類，且解釋活動(dòng)不那么重要、數(shù)據(jù)質(zhì)量得到充分保證時(shí)，AI4S是一個(gè)有效的知識(shí)生產(chǎn)方式。例如，預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、中期天氣預(yù)測(cè)、新材料發(fā)現(xiàn)就滿足上述條件，因此它們也成了AI4S的重要應(yīng)用。從人類知識(shí)實(shí)踐的整體視角看，知識(shí)生產(chǎn)的條件多種多樣，人類對(duì)知識(shí)的需求也豐富多元，因此對(duì)AI4S的一個(gè)合理定位是，它將成為人類知識(shí)實(shí)踐新的組成部分。

第二，AI4S仍依賴?yán)碚撝R(shí)和實(shí)驗(yàn)知識(shí)等人類知識(shí)。當(dāng)科學(xué)家利用AI生產(chǎn)各種預(yù)測(cè)性知識(shí)時(shí)，也非常依賴人類既有的知識(shí)。在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，科學(xué)家需要預(yù)處理數(shù)據(jù)。科學(xué)數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)有所不同，它們都是科學(xué)家觀察實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的產(chǎn)品，如科學(xué)家設(shè)計(jì)AlphaFold用的是蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)銀行儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)。在算法設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，科學(xué)家需要以專業(yè)的理論知識(shí)設(shè)計(jì)優(yōu)秀的訓(xùn)練算法，如AlphaFold并不是純數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的模型，其算法設(shè)計(jì)還要依賴相關(guān)的物理和生物化學(xué)規(guī)律。在算法評(píng)估環(huán)節(jié)，科學(xué)家還要繼續(xù)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、科學(xué)理論和經(jīng)驗(yàn)來(lái)綜合評(píng)估算法，使算法及其預(yù)測(cè)結(jié)果經(jīng)得起實(shí)驗(yàn)和理論的雙重檢驗(yàn)。

第三，人類知識(shí)系統(tǒng)能幫助我們?cè)u(píng)價(jià)AI4S生產(chǎn)的相關(guān)性結(jié)論，進(jìn)一步解釋相關(guān)性。聯(lián)結(jié)主義AI的發(fā)展借鑒了大量的統(tǒng)計(jì)學(xué)研究，AI也擅長(zhǎng)做各種相關(guān)性分析。圖靈獎(jiǎng)得主朱迪亞·珀?duì)枺↗udea Pearl）提到一個(gè)有趣的例子：“一個(gè)國(guó)家的人均巧克力消費(fèi)量和該國(guó)諾貝爾獎(jiǎng)得主的人數(shù)之間存在強(qiáng)相關(guān)。這種相關(guān)性顯然是很愚蠢的，因?yàn)椴还芪覀冊(cè)趺聪胂螅郧煽肆雌饋?lái)都不可能導(dǎo)致我們獲得諾貝爾獎(jiǎng)。”AI可以通過(guò)大數(shù)據(jù)分析得到很多類似的相關(guān)性結(jié)論，面對(duì)無(wú)數(shù)個(gè)相關(guān)性結(jié)論，只有人類知識(shí)系統(tǒng)才能幫助我們認(rèn)識(shí)到哪些相關(guān)性有價(jià)值，哪些沒(méi)太大意義。借助人類既有知識(shí)，我們能有效評(píng)估這些相關(guān)性的價(jià)值，清楚解釋相關(guān)性的深層原因，如富裕國(guó)家的人民更能消費(fèi)得起巧克力，諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)別的研究往往需要經(jīng)費(fèi)、人才和制度支持，發(fā)達(dá)國(guó)家更容易滿足這些條件。

我們應(yīng)堅(jiān)持何種知識(shí)觀

知識(shí)論、科學(xué)哲學(xué)的核心內(nèi)容是對(duì)人類知識(shí)實(shí)踐的思考，這些研究領(lǐng)域包含了很多深刻、富有解釋力的知識(shí)觀。然而，當(dāng)AI4S成為新的知識(shí)生產(chǎn)實(shí)踐時(shí)，我們就不得不思考傳統(tǒng)知識(shí)觀是否能完全解釋新的實(shí)踐，新的實(shí)踐又是否會(huì)挑戰(zhàn)傳統(tǒng)知識(shí)觀中的某些具體觀點(diǎn)。新實(shí)踐與舊理論的碰撞自然會(huì)產(chǎn)生很多新問(wèn)題，如人是否是知識(shí)生產(chǎn)和科學(xué)發(fā)現(xiàn)的唯一主體，算法生產(chǎn)的概率性知識(shí)是否是真知識(shí)，科學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)的邏輯是單一的還是多元的。它們都可以歸結(jié)一個(gè)大問(wèn)題：AI4S背景下人類的知識(shí)觀是否需要更新以及如何更新？鑒于篇幅原因，筆者嘗試對(duì)解決這一大問(wèn)題提出框架性方案。

堅(jiān)持實(shí)踐本位的知識(shí)觀。馬恩經(jīng)典理論主張知識(shí)要以實(shí)踐為地基，如恩格斯所言：“在科學(xué)上，一切定義都只有微小的價(jià)值。要想真正詳盡地知道什么是生命，我們就必須探究生命的一切表現(xiàn)形式。”依恩格斯的思路，在科學(xué)中探究實(shí)踐要比定義有價(jià)值得多，要想真正詳盡地知道什么是知識(shí)，我們就必須探究人類知識(shí)實(shí)踐的一切表現(xiàn)形式。我們不必著急給知識(shí)下定義，不必在認(rèn)識(shí)活動(dòng)之前預(yù)設(shè)知識(shí)應(yīng)當(dāng)有一個(gè)永恒不變的形而上學(xué)定義，而應(yīng)從知識(shí)生產(chǎn)實(shí)踐出發(fā)，比較新舊知識(shí)生產(chǎn)實(shí)踐，總結(jié)新知識(shí)生產(chǎn)實(shí)踐的特征，最終發(fā)展和更新我們的知識(shí)觀。從一個(gè)反面案例看，蓋梯爾之后部分英美知識(shí)論之所以陷入困境，也和他們過(guò)度執(zhí)著知識(shí)定義而忽略知識(shí)實(shí)踐，特別是科學(xué)知識(shí)生產(chǎn)的前沿實(shí)踐有關(guān)。

堅(jiān)持開(kāi)放多元的知識(shí)觀。正因?yàn)槿祟惖闹R(shí)生產(chǎn)實(shí)踐是開(kāi)放多元的，我們的知識(shí)觀也應(yīng)當(dāng)是開(kāi)放多元的。對(duì)過(guò)往科學(xué)哲學(xué)的整體性考察，有助于我們堅(jiān)持一種開(kāi)放多元的知識(shí)觀，只有不把某種知識(shí)論信條奉為絕對(duì)真理，我們的知識(shí)觀才能打開(kāi)枷鎖，不斷獲得新發(fā)展。舉例來(lái)說(shuō)，AI4S是一種人機(jī)協(xié)作的科學(xué)知識(shí)生產(chǎn)，這種人機(jī)協(xié)作體現(xiàn)為人與AI各自發(fā)揮著不同的作用，科學(xué)家要負(fù)責(zé)問(wèn)題定義、數(shù)據(jù)預(yù)處理、算法設(shè)計(jì)與評(píng)估、結(jié)果解釋等工作，AI也要承擔(dān)計(jì)算密集型任務(wù)，如果我們用20世紀(jì)物理學(xué)革命后形成的知識(shí)觀來(lái)審視新的知識(shí)生產(chǎn)實(shí)踐，就必然會(huì)陷入困境。

堅(jiān)持以人為本的知識(shí)觀。在知識(shí)歸屬層面，AI4S所生產(chǎn)的知識(shí)仍是人類的知識(shí)，而非AI的知識(shí)；只有人類能對(duì)AI4S有整體把握，AI只是被人使用而已。在問(wèn)題解決層面，AI4S解決的是人的問(wèn)題，而非AI的問(wèn)題。科學(xué)家提出人類共同關(guān)切的問(wèn)題，思考AI能做哪些工作，并借助它更快更好地解決問(wèn)題。例如，在Nature最近發(fā)表的一些AI4S論文中，開(kāi)篇話常常是“蛋白質(zhì)對(duì)生命至關(guān)重要”“天氣預(yù)報(bào)對(duì)于科學(xué)和社會(huì)都很重要”，這表明當(dāng)前的AI4S實(shí)踐仍以人類需求、人類問(wèn)題與人類價(jià)值為前提。在科研規(guī)范層面，和傳統(tǒng)知識(shí)生產(chǎn)實(shí)踐一樣，AI4S實(shí)踐也要遵循人類的倫理規(guī)范，當(dāng)人類為AI4S設(shè)計(jì)具體的倫理規(guī)范時(shí)，以人為本自然應(yīng)當(dāng)成為最基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則。綜合來(lái)說(shuō)，人是AI4S的受益者，也是負(fù)責(zé)者，如何保障AI4S的健康發(fā)展并使其融入人類求知的事業(yè)，將是一個(gè)重大的時(shí)代問(wèn)題。

[本文系國(guó)家社科基金重大項(xiàng)目“數(shù)字智能技術(shù)與哲學(xué)發(fā)展及知識(shí)生產(chǎn)范式變革研究”（24&ZD320）階段性成果]

文章為社會(huì)科學(xué)報(bào)“思想工坊”融媒體原創(chuàng)出品，原載于社會(huì)科學(xué)報(bào)第1967期第6版，未經(jīng)允許禁止轉(zhuǎn)載，文中內(nèi)容僅代表作者觀點(diǎn)，不代表本報(bào)立場(chǎng)。

本期責(zé)編：程鑫云

《社會(huì)科學(xué)報(bào)》2026年征訂

點(diǎn)擊下方圖片網(wǎng)上訂報(bào)↓↓↓