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智能机器人|人工智能会取代科学家吗( 二 )


人工智能在化学领域中的应用初见端倪 。其对于化学家的帮助可能表现在以下几个层级：一是辅助动手 ， 高效获得数据 。二是辅助动脑 。通过对海量数据的分析 ， 人工智能可能预测出新的物质合成途径、发现物质的新功能、建立新的逻辑连接（构效关系）等 。三是针对化学领域的核心问题 ， 通过深度学习（算法创新）和深度自动化 ， 实现动手和动脑的深度结合 ， 完成自主创新 。以此标准衡量 ， 人工智能在化学领域中的应用还处在起步阶段 。《自然》这篇工作的核心亮点是提供了高效获取数据的深度自动化研究平台 ， 为将来动脑和动手的有效结合起到示范作用 。
王磊（中国科学院物理所研究员）：今天的人工智能已经在科研领域给科学家带来很多帮助 。我们可以想象 ， 爱迪生发明灯芯 ， 要对各种材料不停试错 ， 如果有这种机器人的帮助 ， 那可能提早电灯的发明 。其实 ， 在科研领域有很多类似的应用 。比如我们中科院物理所 ， 在晶体材料的合成和生长上 ， 就使用人工智能作为辅助 。我们所几辈科研人员在这个行业深耕几十年 ， 留下了丰富的实验数据 ， 但都是写在纸上的 。我们把这些实验记录数字化 ， 再“训练”一个识别程序 ， 就能用来预测晶体能不能长成等 。再比如 ， 在材料科学中 ， 很多时候科学家们要从材料微观组成 ， 例如原子排列顺序等 ， 来推测材料可能具备的宏观功能 ， 例如亲水性等 。通常这个计算是很复杂的 ， 需要耗费大量时间 。现在 ， 人工智能通过“学习”之前的计算结果 ， 已经可以完成这部分工作 。当然 ， 其准确性还有很大提升空间 。
2.什么样的科技工作者会被替代
王为：我的基本观点是：人工智能在未来会替代重复性的化学实验和测试工作 ， 有可能改变甚至变革化学研究的范式 ， 但从根本上无法替代化学家 。
就获取数据而言 ， 人工智能在预先设计的化学实验中表现得更加高效 。相较于人的操作 ， 其标准化程度更高、误差更小 ， 能帮助化学家获得更大量的、标准化的、可对比的数据 。就数据分析而言 ， 相比于人类记忆以及理解数据的局限性 ， 人工智能可以更为精准、有效地收集、分析、整合数据 ， 并可能寻找到相应的规律 。因此 ， 人工智能有可能在化学领域的应用中率先取得突破 ， 从而改变甚至变革化学研究的基本模式 。
而取得突破的先决条件至少有两点 。一是获取海量数据 。人工智能的基础是大数据 。就机器学习的需求而言 ， 目前化学领域所能提供的数据数量非常有限、可对比度极低 。二是实现算法创新 。基于化学领域提出的特定科学问题 ， 在海量数据存在的前提下 ， 通过算法创新 ， 突破化学领域现有的思考模式和理论框架 ， 锁定多参数复杂体系的最优解 。就此而言 ， 人工智能在化学领域中的应用还有很长的道路要走 。
侯增广：人工智能很可能给实验室带来巨大变革 ， 甚至出现无人实验室 。但我认为 ， 短时间内 ， 人工智能和机器人不能替代科学家 。我们看《自然》刊登的这个实验中 ， 进行实验顶层设计的 ， 比如实验架构等 ， 还是科学家 ， 机器人和人工智能只不过是人的手和眼的延伸 。我认为 ， 即便深度学习等人工智能方法发展起来 ， 也不太可能替代科学家 。因为人工智能是建立在算法之上 ， 它的能力的获取是基于大量数据得来的 ， 强大的基于数据的计算能力是人工智能的核心能力 。但人工智能和真实的生物智能还有很大差距 ， 人从来就不是这么思考的 ， 人类的智能是基于知识、而非基于数据的 。而这点 ， 人工智能还做不到 。比如我们课题组在研究手术机器人 。在某些方面 ， 它的精准度比普通医生要高 。但是人体是非常复杂的 ， 每个人的情况也千差万别 ， 遇到复杂病灶、复杂障碍如何处理？这点机器人还不行 ， 比不上经验丰富的医生 。因为这些能力和判断都是基于经验知识的 ， 而非简单数据 。


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