人工智能的飞速发展：探索科学的明日之路

人工智能迅猛发展，科学和科技的创新发展再次受到大众关注和讨论，科学究竟是什么，科学可以怎么应用与创新，科学的未来在哪里？

正值《科学的起源》新书出版之际，本书作者暨南大学新闻与传播学院的教授博士生导师成生辉和西湖大学的教授崔维成，与嘉宾中国科学院计算技术研究所的研究员、博士生导师王元卓一起，进行了一场精彩的“创新何以诞生——科学起源与科学精神”的线上直播讨论。

科学边界与本质探讨

崔维成：

科学是什么？这是一个非常有趣的问题。

我曾经读过一篇文章，指责我们伟大的科学家钱学森先生在晚年开始搞伪科学。这让我觉得很奇怪，为什么像钱学森这样受过严格科学训练的科学家还搞不清楚什么是科学，什么是伪科学呢？指责钱学森的人又是以什么标准来判断他研究的科学真伪呢？从此我针对这个问题进行了一些研究，发现这个问题没有想象的那么简单。

实际上，到现在为止，我们大家公认的科学的定义、科学、伪科学的标准都还没有真正建立起来。我也曾经在研究生面试或给研究生上课的时候和学生探讨过这个问题，发现能够回答这个问题的人非常少。我发现现在似乎有一种趋势，是人们开始逐渐模糊科学和科幻的界限。想要划分这两者的界限，我们要区分宇宙跟世界这两个概念，但是目前有关科学的定义中都没有意识到这样的问题。因此，在我们这本《科学的起源》中，我们除了介绍当前的现状，也提出了自己对科学的定义：科学是一套在我们所生活的世界中可以观察到的关于自然和社会系统的结构和行为的定义明确且逻辑自洽的知识。这些知识是通过观察、测量和实验得到的，以可检验的解释或者预测来表达。我认为科学很重要的本质之一：必须是其他人可以检验的，和不可以检验的猜想的知识是完全不同的。

既然我们坚持强调可检验，那我们必须要把研究的对象限定在人类能够用望远镜跟显微就可以观测的范围之内。我们人类对观测范围之外的东西所作出的预测都是猜测性的，目前应该不可检验，不是科学的知识。根据这个定义，我们可以很容易地辨别一个理论是否科学。其次，科学需要满足至少三条标准。第一，概念要清晰；第二，逻辑要自洽；第三，基本假设还没有被证伪。

我还想要补充一点，现在我们在介绍科学概念的时候，往往认为科学跟哲学是没有关系的，是两个独立的东西。比如著名的科学家霍金，他就喊出了“哲学已死”的口号。但当我们进行梳理时发现，任何一个科学理论，它必须要包括四个部分，第一个是基本假设，或者叫公理；第二个是通过逻辑推理的方法导出来的定理；第三个是观察到的现象，最后是所采用的逻辑推理的方法。实际上，基本假设的提出就反映了科学背后的哲学信仰。也就是说，任何一个科学理论都是建立在哲学基础之上的。

王元卓：

我倒是觉得，其实今天我们聊这个话题可以不用那么沉重，或者说那么严谨。因为科学的本身并没有和我们拉开距离。从科学史观来看，科学跟我们的时代是有关的。今天看的科学跟我们两千年前的科学、两千年后的科学一定是不一样的。总体来讲，我认为科学其实就是人类对自然界的探索和对规律的总结，当然这个规律的总结会随着时间发生变化。屏幕前的很多观众应该都了解过刘慈欣老师的《三体》。《三体》当中无论是射手理论还是农场主理论，都是在讲观测。我们在有限的空间条件下所观测到的规律，就是我们这个群体受历史时空所限制下总结出来的科学。如果从另一个维度观测，或许这个规律就会成为不科学或者伪科学。我认为科学其实是一个有限度的、在我们认知范围内的事物。

我还想强调一个观点，我认为科学和技术需要重点区分。我们目前很多科研成果在我们有生之年都不一定能看到所产生的效益，但这并不意味着科学没有意义。科学和技术是不一样的。技术可以直接转化为生产利益，甚至改变我们的衣食住行；而科学真正为人所知可能是在被发现后50年甚至100年之后的事情。这就是技术与科学的区别。

比科学本身更重要的是：知识、素养与科学精神

成生辉：

今天我们认为的科学，多年之后可能也不一定还是科学，这是很有道理的。那么我们为什么需要科学？大到对于国家文明，小到对于个人，尤其是青少年，科学的重要性在哪里？

王元卓：

我们前面讲了，科学是推动文明进步的一个重要基础，我们现代人对此应该感受尤深。我们回想一下，每五年甚至每两年，都会有一些重要的科技概念和科研成果出现。因此，我认为发展科学、研究科学，是推动人类发展文明进步，提高生活质量的一个重要方面。

我们现在常提的一个概念叫科学素养，也就是我们全民对科学的认知。中国的科学素养在2021年达到了10%，也就意味着每一百个中国人里有十个都是拥有一定科学知识的。希望这个数字在未来五年到十年的时间里，可以进一步上涨。这就要求我们更多人拥有科学的认知。当遇到一个问题或一种现象时，我们能够有一定的判断和甄别能力。在之前做科学传播时，我经常会讲一句话，我普及科学知识，并不是希望在座的青少年真的去研究人工智能，也不是希望这些孩子长大都能做计算机从业者，甚至是科学家。我是希望大家能够对科学有一个基本的认知。在未来某一时刻，或许会有需要你运用科学知识或科学思维的能力。

在科幻电影《火星救援》中，主角由于各种原因被遗留在了火星上。但他凭借自己的科学知识帮助自己生存下来，并和地球进行了通信。在电影中，拯救他的就是科学积累。

如果你有一些科学知识的积累，那么一旦遇到困境，不一定在火星上，也许是在一个海岛上，也许在遇险时候，你都可以自我拯救，甚至拯救身边的人。因此我觉得科学素养的提升对每一个人来说都至关重要。

崔维成：

我认为科学实际上是人类迄今为止掌握的一种被很多人所公认的、最可靠的认识世界的方法。如果对科学一窍不通的话，是很难在社会中参与到竞争中的。宏观来讲，国家之间的竞争中科技实力也是关键的因素之一。一个国家落后，就会被侵略。从个人或国家这种深层角度来说，科学也是非常重要的。

成生辉：

崔老师从个人和国家角度为我们讲解了科学在民族文明延续中的重要性。第三个问题就是我们应该如何来培养科学的精神？在科技飞速发展的今天，AI是否能成为获得科学的捷径呢？

王元卓：

我还是认为科学是不能用一个名词来概括的。科学不仅仅是知识，否则我们就不需要科学两个字了，直接用知识就好了。科学包括知识本身，也包括知识的获取和加工能力，以及过程中遇到问题后的解决精神。所以说，科学知识只是一个基础，我们还需要能力去运用知识分析问题、解决问题。还有我们在很多时候都会讲到那些老科学家的精神，锲而不舍地追求真理。

回过头来说，人工智能现在可以做很多事情，它可以帮我们收集知识，它可以帮我们处理知识，还可以给我们提供建议。但是使用人工智能会不可避免地减弱我们的科学素养。这个工具非常全能，但是人类使用时本身的某些技能会逐渐衰退或者丧失。这对于青少年来说是尤为严重的，甚至会影响他们技能的培养。比如现在很多人开车都不记路，拿导航就可以走，但是一些老司机是坚决反对用导航的。被AI武装的人可能会有更好的解决问题的能力，但是他不见得本身会有更好的科学素养。

因此，我认为我们对科学的认识应该回到它的本源，就是我们的大脑当中要积累更多的知识，我们要有更多的处理问题的能力，我们遇到的事情要有思维方法，我们遇到困难了要有坚持不懈的精神，这个才是文明发展的基础。

成生辉：

对，现在很多人都过于依赖AI。这是不是有点像当年计算机出现，大家都不学算盘了。现在又到了AI要取代其他工具的时候了。科技发展越来越快，其实会丧失我们学习传统东西的能力，但是我们的科学素养不会提升。

王元卓：

其实这是两个观点。算盘是一种工具，我们用不用算盘我们其实都会算，但是如果有了AI可能你连算都不需要，你只需要告诉他我买这样一个东西，我就有这么多钱，你告诉我找多少钱就好了。所以说我们要驾驭好人工智能，但同时也需要未来培养出来的人具备这个发展能力。

崔维成：

怎么获得科学？刚才王老师讲得很全面，科学所包含的内涵很丰富，人是需要不断学习的。但是学到一定程度以后，如果你成为科学家以后，你的责任就变成了创造知识。一方面我学习过去前人总结下来的知识，另外我会创造新的知识。现在AI让我们省去了很多学习过去知识的时间，在一定程度上也可以帮我们创造一些新的知识，相当于加快了过去这种学习、积累、生产的能力。

科学精神对于科学家来说是非常重要的一个事情。那什么是科学精神？就我个人的理解，就是一种实事求是的精神。学者一定要有这样一种态度，我脑子里怎么想的，我就应该怎么说，然后说出来跟大家辩论，最后达成共识。作为学者，对别人的观点要敢于质疑，这是一种科学的态度。我也非常欣赏马克思说过的一句话，“凡是经不起我批判的东西就应该废弃，哪怕这种观点是代表权威的。”这就是我所说的科学态度。

人工智能时代下的教育：科学素养是关键

成生辉：

我们线上观众有很多的都是中小学生，包括他们家长。大家比较关心的一个问题是孩子的教育，尤其是在人工智能发展的大背景下，科学教育的应对方式。我们现在应该如何跟上时代的步伐对孩子进行教育？有没有什么方面是尤其值得培养的吗？

王元卓：

虽然我们的中小学生的文化课教育领先世界，可以交出高分答卷，但是我们现在的科学教育在一定程度上是滞后的。科学包罗万象，如果单纯用一个科学教育，其实很难满足同学们对各个方面知识的理解。所以我觉得其实现阶段孩子们其实需要补充科学知识，尤其是科学素养，是非常必要的。

另外，很多学生高考后回来问我说，王老师，计算机跟人工智能有啥区别？计算机会像土木工程一样吗？其实大量的孩子并不知道计算机专业在学什么，也并不知道人工智能跟计算机为什么是两个学科，它们有什么区别。很多孩子认为，计算机不就是个工具吗？我从3岁就在用计算机，那计算机为什么还要学呢？它不就是开机、关机，敲一些字母就可以了嘛。我认为这都是我们在中小学阶段孩子科学素养的缺失。什么是计算？什么是计算思维？什么是计算机？什么是芯片？什么是软件程序？学编程并不等于学计算机。你会了计算机某种语言，和你可以用一个工具熟练地去制造一个物品，没有大的区别。因此对青少年的基础认知的培养刻不容缓。

回过头来，再说ChatGPT。有关ChatGPT我想给出三点建议。第一，不能因噎废食。有很多人家长会禁止孩子使用AI，担心孩子会用AI抄作业。但是很多东西你拦你堵是堵不住的。我的观点是要让孩子们更多地去体验人工智能给他们带来的便捷和神奇。如果你都不知道它是什么，你对它的感情更无从谈起。如果孩子们能够充分体验，再来分析人工智能对人的利弊，是更好的方式。第二，让孩子在使用人工智能的同时知其然，也知其所以然。我们要告诉孩子，人工智能为什么能实现这样的一个功能？它背后用的是什么样的技术？这个技术的优点和缺点分别是什么？为什么有的人工智能能够回答你的问题，有的显得很“蠢”？如果有更多的孩子愿意去做这方面的思考，那我们就将来就会有更多的这个方面的科学家。第三，青少年在使用以ChatGPT为代表的大模型时，应该在家长和老师的监督或指导下进行。因为大模型不光会给我们能生成很多我们意想不到的内容，其实里面还有大量的错误。现在大模型虽然可以跨学科，全方位进行解答，但是它了解的那些数据本身准确吗？如果它的数据本身有一些事实性的错误或者误差，它生成的内容会不会导致我们的误解？因此，使用ChatGPT一定要有鉴别能力。

成生辉：

ChatGPT确实能帮助小朋友能做很多事情，但是其实只是替代了一些繁重的、不太重要的工作。这其实是为了让大家节省出时间来关注更核心的问题，所以大家学习不是一个人学习。如果你更想培养一个帅才，ChatGPT就像你手下的士兵，它能帮助你，但你得像一个统帅一样来指挥千军万马，去关注那些更重要的问题。