清華大學(xué)最新Nature論文：AI能夠提升科學(xué)家的能力，但可能限制整個(gè)科研領(lǐng)域發(fā)展

撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

人工智能（AI）的發(fā)展正在加速科學(xué)發(fā)現(xiàn)，2024 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)和化學(xué)家均授予了 AI 領(lǐng)域科學(xué)家，這些趨勢(shì)確立了 AI 工具在科學(xué)中的角色。這一進(jìn)展引發(fā)了關(guān)于 AI 工具對(duì)科學(xué)家及科學(xué)整體影響的思考，并凸顯了個(gè)人利益與集體利益之間的潛在沖突。

2026 年 1 月 14 日，清華大學(xué)電子工程系李勇教授、徐豐力助理教授聯(lián)合芝加哥大學(xué)James Evans教授（清華大學(xué)郝千越為論文第一作者），在國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊Nature上發(fā)表了題為：Artificial intelligence tools expand scientists’ impact but contract science’s focus 的研究論文。

該研究揭示了一個(gè)悖論：在自然科學(xué)中采用人工智能（AI）工具擴(kuò)大了科學(xué)家的影響力，但卻也讓研究領(lǐng)域變得更為狹窄。

該研究分析了超過 4100 萬篇論文，其中約 31.1 萬篇論文借助了 AI 工具（例如使用機(jī)器學(xué)習(xí)或生成式人工智能）。結(jié)果顯示，使用 AI 輔助科學(xué)研究的科學(xué)家發(fā)表的論文更多，被引用量更高，職業(yè)發(fā)展也更快。而在系統(tǒng)層面，AI 善于在已有的、數(shù)據(jù)豐富的領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行優(yōu)化和自動(dòng)化（例如在已有的藥物分子庫(kù)中篩選新候選藥物），而缺乏真正創(chuàng)新所需的“直覺”和“跨領(lǐng)域聯(lián)想”能力。這引發(fā)了人們對(duì) AI 工具可能對(duì)科學(xué)家以及整個(gè)科學(xué)界產(chǎn)生的影響的質(zhì)疑和擔(dān)憂。

在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)通過預(yù)訓(xùn)練語言模型來識(shí)別 AI 輔助科學(xué)研究，該模型在專家標(biāo)注數(shù)據(jù)驗(yàn)證中 F1 得分達(dá)到 0.875。基于涵蓋自然科學(xué)領(lǐng)域 4130 萬篇研究論文、跨越不同 AI 時(shí)代的數(shù)據(jù)集，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家對(duì) AI 工具的采用正在加速，AI 的使用帶來持續(xù)的專業(yè)優(yōu)勢(shì)，但科學(xué)焦點(diǎn)出現(xiàn)集體性收窄。

使用 AI 輔助科學(xué)研究的科學(xué)家比未使用者多發(fā)表 3.02 倍論文，獲得 4.84 倍引用，并提前 1.37 年成為研究項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。相比之下，AI 的使用使集體研究的科學(xué)主題總量縮減 4.63%，科學(xué)家之間的協(xié)作參與度降低 22%。

由此，AI 在科學(xué)中的應(yīng)用呈現(xiàn)出一個(gè)看似矛盾的現(xiàn)象：個(gè)體科學(xué)家影響力擴(kuò)大，但科學(xué)集體的觸及范圍收縮——因?yàn)?AI 輔助的工作集體性地向數(shù)據(jù)最密集的領(lǐng)域集中。隨著后續(xù)參與度降低，AI 工具似乎是在自動(dòng)化既定領(lǐng)域而非探索新方向，這凸顯了個(gè)人晉升與集體科學(xué)進(jìn)步之間的張力。

這項(xiàng)研究提醒我們，AI 在賦予科學(xué)家個(gè)體強(qiáng)大能力的同時(shí)，如果不加引導(dǎo)，可能會(huì)無形中引導(dǎo)科學(xué)共同體走向一種“內(nèi)卷”，即在一個(gè)收縮的范圍內(nèi)進(jìn)行越來越精細(xì)的優(yōu)化，而犧牲了那些真正需要開拓的、未知的邊疆。這要求我們?cè)谕苿?dòng) AI 用于科學(xué)研究時(shí)，需有意識(shí)地建立鼓勵(lì)探索、獎(jiǎng)勵(lì)冒險(xiǎn)的機(jī)制，以平衡效率與創(chuàng)新。

Nature同期發(fā)表了題為：AI tools boost individual scientists but could limit research as a whole 的 News and Views 文章，文章指出，AI 工具能提升科學(xué)家個(gè)體的科研能力，但可能限制整個(gè)科研領(lǐng)域的發(fā)展。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09922-y