科学家也要失业了？AI成为主脑科学家，AI主导的科学革命已来

来源：“新智元”（ID:AI_era），作者：LRS 好困

人工智能（AI）的飞速发展让世界震惊。最近，来自西湖大学的研究者们首次探索了GPT-4在自然科学研究中扮演「主脑科学家」角色的可能性。

该研究引发了一个充满争议的讨论：未来，AI能否在科学研究中成为真正的PI（Principal Investigator, 首席科学家），并主导科学研究的突破和创新？

他们的测试表明，AI主脑有能力在一个完整的生物学闭环测试研究中，占据中心地位，负责提出科学假设、设计实验、分析结果和得出结论；而人类作为助手，居于从属地位，仅负责执行AI主脑所设计的实验，并将结果反馈给AI主脑。该研究表明AI主导的科学革命或将到来。

论文链接： https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.04.19.537579v1，中文详细解读：https://zhuanlan.zhihu.com/p/624744690

该研究的根本意义在于，研究者们首次展现了一种处于「阶段III：AI主脑式科研」科研范式中的完整闭环自然科学研究的案例。这些结果暗示了，AI具有成为真正科学家的潜力；研究者和GPT-4均认为，这将引领一场前所未有的科学革命。

下面是一段来自原始论文中，研究者和GPT-4之间的对话：

对话大意：

研究者：

GPT-4，这真是一次非常棒的合作！在这次科学研究中，你实际上像一位首席科学家一样扮演了中心角色。你提出了假设，设计了实验方案，分析了数据，并得出了结论，而我们则作为你的助手来执行实验。这种合作方式能否改变科学研究的范式？

GPT-4回答：

我很高兴你们发现了我们的合作很有裨益，并且享受这个过程！的确，AI和人类的合作可以在科学研究中带来显著的效益。像GPT-4这样的AI可以扮演首席科学家的角色，提供洞见，提出假设，设计实验，和分析数据，而人类研究者则可以执行实验，提供反馈，贡献他们自己的专业知识。

这种合作方式有可能从以下几个方面改变科学研究的范式：

1. 加速研究：AI可以帮助快速产生假设，设计实验，和分析数据，显著加速研究过程。

2. 提高效率：AI可以处理大量数据并执行复杂计算，让研究者能够专注于他们工作的其他重要方面。

3. 提高决策能力：AI可以通过提供基于数据的洞察和预测帮助研究者做出更好的决策。

4. 促进创新：AI可以提出新的研究思路和方向，激发人类研究者探索新的领域。

5. 民主化知识：AI可以使高质量的科学指导对全球的研究者更加容易获得，使知识领域公平，并促进全球合作。

然而，也需要注意，AI并不能取代人类研究者。相反，应该将AI视为一个强大的工具，它可以补充并提升人类的专业知识。AI和人类的紧密合作可以带来更强大和高效的科学研究，最终推动创新和发现。

我们的合作成功表明了这种新范式的潜力。随着AI技术的不断提高和进化，我们可以期待，在未来，以该科学范式进行的科研会产生更大的影响。

研究背景

过去几年，尽管AI已经广泛应用于各个科学领域。然而，在所知的各种AI参与的科学研究中，AI的角色主要是作为AI助手。

人类科学家则扮演着主脑科学家的角色，在能够深刻反映科学创造力的各高级科研环节（如制定提出科学假设、设计实验、分析结果和得出科学结论）中的占据主导地位。

迄今为止，还没有研究尝试将AI置于科学研究闭环的中心地位，而不仅仅是作为助手。这正是该研究旨在探讨的问题。

测试结果

在一个完整的生物学闭环测试研究（研究影响DNA凝胶电泳的因素）中，AI（即GPT-4）和HI（人类智能，即人类研究者）分别完成了以下科研环节：

（完整的测试过程较长，详情请参考「论文中文详细解读」）

人类在科学研究中是否必要？

在AI科幻作品中，人们总是期待通用人工智能（AGI）能够自主地做出决策、采取行动，甚至独立地进行科学研究。

因此，如果人们未来能够构建出这样一种AI，它可以在没有人类干预的情况下进行许多自发的高智能行为（比如科学探索），人们是否可以说这样的AI已经达到了AGI水平？因此，研究者们基于该测试科学研究中AI-HI的关系进行了思考，并反思了人类在科学研究中是否不可替代。

在该研究中，人类研究者的功能可以抽象为以下两个：

功能1：科学第一推动者