中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 人工智能的近期發(fā)展和成果，不但令一些人震驚，更使許多人“焦慮”：AlphaGo和ChatGPT之后，新的智能技術(shù)迭代多快？下一個(gè)“熱點(diǎn)”何時(shí)涌現(xiàn)？在什么方向？引爆哪個(gè)領(lǐng)域？危及人類的“超智能”真地要來臨了？

此類問題，許多根本就不是科學(xué)問題，無法科學(xué)回應(yīng)。但毫無疑問，人工智能，即正在興起的智能科學(xué)與技術(shù)，在不斷增強(qiáng)的算力和快速增長的數(shù)據(jù)之雙重加持下，必將加速迭代發(fā)展。人類社會(huì)必須做好迎接社會(huì)沖擊力遠(yuǎn)大于AlphaGo和ChatGPT之類的新智能技術(shù)將很快出現(xiàn)的各種準(zhǔn)備。同時(shí)，作為科技工作者，還必須深思：源于科學(xué)的智能技術(shù)，能夠變革當(dāng)前學(xué)習(xí)、研究、組織、實(shí)施科技項(xiàng)目與工程的方式和方法嗎？如果能，有多快？更進(jìn)一步，人類是否即將步入甚至已經(jīng)處在一個(gè)類似于從農(nóng)業(yè)社會(huì)到工業(yè)社會(huì)的時(shí)代大變革中？換言之，起步于動(dòng)力革命，登峰于信息革命的工業(yè)時(shí)代，是否已將其歷史舞臺(tái)的中心角色，讓位于以人工智能為代表的智力革命之“智業(yè)時(shí)代”？

本文將對此進(jìn)行探討，特別是討論關(guān)于可能由此引發(fā)的科技之變革。然而，回答這些問題之前，不妨回顧一下馬克思和恩格斯關(guān)于社會(huì)形態(tài)的“兩個(gè)決不會(huì)”的判斷：“無論哪一個(gè)社會(huì)形態(tài)，在它所能容納的全部生產(chǎn)力發(fā)揮出來以前，是決不會(huì)滅亡的；而新的更高的生產(chǎn)關(guān)系，在它的物質(zhì)存在條件在舊社會(huì)的胎胞里成熟以前，是決不會(huì)出現(xiàn)的。”

本文研究范疇

本文無意討論工業(yè)社會(huì)是否已將其所容納的全部生產(chǎn)力發(fā)揮出來，因?yàn)橹悄芸萍紝O大地提升并重新定義工業(yè)技術(shù)的生產(chǎn)力。顯然，“智業(yè)”就是工業(yè)的智能化和形態(tài)升華，不應(yīng)將二者對立。必須清楚智能技術(shù)（intelligent technology，新IT）的首要任務(wù)是變革、開拓已有的工業(yè)技術(shù)（industrial technology，老IT）和信息技術(shù)（information technology，舊IT），進(jìn)而變革當(dāng)下的社會(huì)產(chǎn)業(yè)形態(tài)和科研運(yùn)維范式。一些西方國家曾經(jīng)的“去工業(yè)化”，轉(zhuǎn)移所謂的“高能耗、重污染、勞動(dòng)密集型”制造產(chǎn)業(yè)，卻不滿由此引發(fā)的新世界產(chǎn)緣格局和地緣政治，導(dǎo)致新一輪國際沖突和局勢動(dòng)蕩，值得每一個(gè)發(fā)展中國家警惕和借鑒。

“智業(yè)”的存在條件是否成熟，還是一個(gè)目前難以厘清的問題。但是，當(dāng)下人工智能已有的技術(shù)和應(yīng)用已清楚地表明“智業(yè)”的社會(huì)形態(tài)已經(jīng)開始：大數(shù)據(jù)成為新的生產(chǎn)資料，區(qū)塊鏈智能合約形成新的生產(chǎn)關(guān)系，人工智能和機(jī)器人變?yōu)樾碌纳a(chǎn)力。今天，從AlphaGo、ChatGPT、元宇宙（metaverses）、比特幣和NFT（非同質(zhì)化代幣），到DAO（分布式自主組織）、DeSci（分布式自主科學(xué)）、AI4S（人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究）等數(shù)字技術(shù)與組織，以及形形色色的運(yùn)營服務(wù)新方式和創(chuàng)業(yè)形式，都是“智業(yè)社會(huì)”冰山一角般地展露。然而，必須認(rèn)識到，單憑技術(shù)的進(jìn)步無法使人類真正理解“智業(yè)社會(huì)”的本質(zhì)，更難以有效地構(gòu)建新的“智業(yè)社會(huì)”形態(tài)。因此，必須變革固有的思維方式和哲學(xué)體系，重新認(rèn)識虛與實(shí)、數(shù)與智、物質(zhì)與精神、存在與變化等基本理念在新社會(huì)形態(tài)中之新的相互作用與關(guān)系，從嶄新的視角推動(dòng)“新文科”“新理科”“新工科”的發(fā)展與融合，引導(dǎo)并服務(wù)于正在興起的“智業(yè)社會(huì)”。

利用AI4S在學(xué)科交叉方面的特點(diǎn)，推動(dòng)乃至強(qiáng)化傳統(tǒng)學(xué)科的轉(zhuǎn)型，將加速進(jìn)入一個(gè)以跨學(xué)科融合為主導(dǎo)的新學(xué)科發(fā)展時(shí)代。AI4S主旨在于運(yùn)用新IT推動(dòng)傳統(tǒng)科學(xué)研究的變革。其目前的顯著特點(diǎn)是利用人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和推理技術(shù)來處理、分析大數(shù)據(jù)，有效地揭示數(shù)據(jù)間的相互關(guān)系，輔助科學(xué)家解決“維數(shù)災(zāi)難”的問題，從而更迅速、更精確地理解復(fù)雜的自然和社會(huì)現(xiàn)象。鑒于AI4S對于國家競爭力、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)儲(chǔ)備的重要性，促進(jìn)其快速且健康的發(fā)展顯得尤為關(guān)鍵。基于這些考量，本文在文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，圍繞平行科學(xué)與數(shù)字科學(xué)家，進(jìn)一步探討人工智能技術(shù)的發(fā)展趨勢，特別是其對社會(huì)形態(tài)的可能影響及應(yīng)對方式和策略等問題。

科研范式發(fā)展現(xiàn)狀與展望

國際人工智能的前沿科技發(fā)展與智能產(chǎn)業(yè)的引導(dǎo)企業(yè)現(xiàn)狀表明：需要根本性地改變專業(yè)文化和知識基礎(chǔ)的形態(tài)，刻不容緩地大力推進(jìn)科技范式的廣泛且深刻地變革。

發(fā)展現(xiàn)狀

自2021年初，西方發(fā)達(dá)國家的許多與智能技術(shù)相關(guān)的大學(xué)、社團(tuán)和公司，包括斯坦福大學(xué)、英偉達(dá)（NVIDA）公司、Scale AI公司等，不斷以報(bào)告、演說、產(chǎn)品發(fā)布等形式宣傳推動(dòng)基礎(chǔ)模型（foundation models）、元宇宙、協(xié)作機(jī)器人（collaborative robots）等新理念，認(rèn)為這是技術(shù)革命，將在未來10年使產(chǎn)業(yè)效率提高1000倍，警示各國前沿企業(yè)如果其平均年增長少于20%，10年后將落后甚至被淘汰出局。除了已為大家熟知的語言視覺大模型技術(shù)外，NVIDA公司的工業(yè)元宇宙（Omniverse）等工業(yè)平臺(tái)正在改變制造業(yè)。之前一直拒絕開放的許多工業(yè)軟件公司（如MathWorks、Autodesk等）已經(jīng)自覺入駐Omniverse，西門子、通用汽車、寶馬等許多國際巨頭也通過Omniverse進(jìn)行虛實(shí)協(xié)作的平行制造與平行生產(chǎn)。一些專業(yè)人士認(rèn)為，這些新技術(shù)將變革制造業(yè)，從規(guī)模化生產(chǎn)轉(zhuǎn)向綠色個(gè)性化可持續(xù)生產(chǎn)，重塑第一產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)，并使以服務(wù)業(yè)為主體的第三產(chǎn)業(yè)“硬化”；由人工智能代理和區(qū)塊鏈等技術(shù)將組織、管理、協(xié)調(diào)、執(zhí)行等傳統(tǒng)的“文科”技術(shù)化，成為“新理科”“新工科”，化傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)為未來“智業(yè)”的主體，重新定義“第三產(chǎn)業(yè)”。

在“工業(yè)4.0”之后，歐盟于2021年發(fā)布“工業(yè)5.0”（Industry 5.0）文件，希望借助人工智能技術(shù)引領(lǐng)歐洲邁向一個(gè)可持續(xù)、以人為中心的強(qiáng)適應(yīng)性工業(yè)社會(huì)。目前，國際學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界的共識是工業(yè)5.0的核心理念是“知識自動(dòng)化”和“人機(jī)物一體化”（圖1），其本質(zhì)就是虛實(shí)平行協(xié)作的平行科技與平行產(chǎn)業(yè)，其重要的表現(xiàn)形態(tài)就是“新文科”“新理科”“新工科”。

展望

國際上青年一代正在借助區(qū)塊鏈智能大力推動(dòng)Web3和DeSci運(yùn)動(dòng)。實(shí)際上，科學(xué)自誕生以來便主要以DeSci的形式存在；智能合約、NFT和DAO的引入，將使DeSci深入普及社會(huì)的各個(gè)角落，特別是青年一代將成為未來“智業(yè)社會(huì)”最基本的科技力量和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第一生產(chǎn)力的主力軍，進(jìn)而成為變革科研范式和社會(huì)形態(tài)的主要源動(dòng)力。

產(chǎn)業(yè)界及青年人已開始行動(dòng)變革其組織和行為的范式。作為希望引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和新一代的科技界，還等什么？

科研大模型：平行科技與數(shù)字人科學(xué)家

三類科學(xué)家

如文獻(xiàn)所討論的，目前已進(jìn)入一個(gè)“老”“舊”“新”3種IT技術(shù)聯(lián)合開發(fā)卡爾·波普爾“物理”“心理”“人工”3個(gè)世界的“第三軸心時(shí)代”，即以共贏、包容、“正和”（Positive Sum）為特征的第三波全球化運(yùn)動(dòng)。這是遠(yuǎn)比語言大模型（LLMs）和視覺大模型（LVMs）更廣闊的世界模型視角。而現(xiàn)有這些大模型技術(shù)表明，變革產(chǎn)業(yè)和科研形態(tài)最直接，也是最自然的方式，就是將自然與人工平行，從自然科學(xué)到人工科學(xué)，從物質(zhì)生產(chǎn)到制造人工，引入數(shù)字人和機(jī)器人與生物人平行。針對新的科研范式，就是“三個(gè)世界，三類科學(xué)家”：“數(shù)字人科學(xué)家”、“機(jī)器人科學(xué)家”、生物人科學(xué)家，共同構(gòu)成平行科學(xué)家，分別占科研團(tuán)隊(duì)組成的80%以上、15%以下、5%以下（圖2）。

大模型技術(shù)引發(fā)的對齊和提示工作，以及提示工程師的出現(xiàn)，預(yù)示今后相當(dāng)體量的科研工作將歸為“對齊”與“提示”。但是，相應(yīng)的科技工作者不但不會(huì)失業(yè)，數(shù)量還會(huì)大幅增加，不過將被“快遞小哥化”。而且，趨勢表明，“大問題、大模型”將轉(zhuǎn)向“小問題，大模型”的垂直細(xì)分化。這一趨勢，加上圍繞大模型的進(jìn)一步開發(fā)和智能代理技術(shù)的成熟，針對科研的“小問題、大模型”就自然地定義并引入了一類“數(shù)字人科學(xué)家”。

同時(shí)，還必須引入“機(jī)器人科學(xué)家”，用于數(shù)字形式之外的許多科研活動(dòng)，特別是高危、勞動(dòng)強(qiáng)度大的科學(xué)實(shí)驗(yàn)工作。不久的將來，從DeSci到自主式科學(xué)實(shí)驗(yàn)工廠、無人科研測試工廠，將成為“智業(yè)社會(huì)”的重要構(gòu)成。科研工廠工業(yè)化是必然的趨勢，“機(jī)器人科學(xué)家”將是其關(guān)鍵的支撐。

平行科學(xué)

科學(xué)研究從科學(xué)家最初利用大自然觀察并實(shí)驗(yàn)到科研工作者在實(shí)驗(yàn)室中觀察試驗(yàn)，再到今天利用數(shù)學(xué)推理進(jìn)行計(jì)算或理論實(shí)驗(yàn)。大模型的出現(xiàn)，使利用更大規(guī)模的人工系統(tǒng)進(jìn)行虛擬平行實(shí)驗(yàn)成為現(xiàn)實(shí)，其作用將遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)之效果和效益，也使社會(huì)科學(xué)的許多“反事實(shí)實(shí)驗(yàn)”（counterfactual experiments）有了新的替代途徑，必將促進(jìn)“新文科”“新理科”“新工科”的融合。

由此，未來的科研模式將開啟“三個(gè)世界，三種模式”之平行科研的“一天”：“上午”（AM）——自主模式（autonomous mode），占比80%以上，主要科研工作將由“數(shù)字人科學(xué)家”和“機(jī)器人科學(xué)家”自主完成。“下午”（PM）——平行模式（parallel mode），占比15%以下；此時(shí)，生物人科學(xué)家必須以遙控或云端的方式進(jìn)行干預(yù)和指導(dǎo)才能完成科研項(xiàng)目。“晚間”（EM）——專家或應(yīng)急模式（expert/emergency mode），占比5%以下，此時(shí)，必須以生物人科學(xué)家為主體，數(shù)字人和機(jī)器人為輔，在現(xiàn)場完成相應(yīng)的科研任務(wù)。

支撐平行科研設(shè)想的基礎(chǔ)技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)，其就是科研大模型、科研場景工程和面向三類科學(xué)家的一體化操作系統(tǒng)。初步計(jì)算表明，這有可能提高科研效率960倍以上。

科學(xué)本源與目標(biāo)：AI4S與S4AI

英國數(shù)學(xué)家和哲學(xué)家懷德海曾以為現(xiàn)代科學(xué)思想源自古希臘悲劇中命運(yùn)的“人工”安排，從而走上探索自然現(xiàn)象背后之規(guī)律的科學(xué)征程。此外，人工智能的創(chuàng)始人之一司馬賀（Simon）還提出“人工科學(xué)”（Sciences of the Artificial）的理念。源自人性“愛智慧”哲學(xué)的人工智能，目前正以AI4S的形式，加速科學(xué)的發(fā)展，改變科研的范式；最近，AI4S在材料科學(xué)中的應(yīng)用與成就，令人矚目。

作為科研工作者還必須從S4AI的逆向反視這一切，特別是SS4AI（Social Science for AI），其核心就是人工智能及更廣的智能科學(xué)和技術(shù)的倫理與治理問題。必須認(rèn)識到，從AlphaGo到ChatGPT，目前前沿的人工智能技術(shù)還不可解釋，廣義的智能更是從內(nèi)涵上就無法科學(xué)地解釋；但是，人工智能可以不可解釋，卻一定要能夠治理，而這就是S4AI的目標(biāo)和任務(wù)。

區(qū)塊鏈、智能合約、DAO和DeSci，已使“治理”從文科領(lǐng)域邁向硬科技的“理工”范疇。新的加密技術(shù)和聯(lián)邦方法，從NFT、閃電網(wǎng)絡(luò)、聯(lián)邦學(xué)習(xí)、聯(lián)邦智能到聯(lián)邦生態(tài)，更使智能科技的治理成為現(xiàn)實(shí)，但這些技術(shù)還是不夠。

“數(shù)字人科學(xué)家”的引入，為S4AI和人工智能的治理提供了新的視角，即數(shù)字人和數(shù)字人科學(xué)家的教育與培育。如同在平行教育研究中所設(shè)想的，通過數(shù)字學(xué)校和數(shù)字研究所的方式，使生物人與數(shù)字人同時(shí)在各種各樣的教育科研大模型中進(jìn)行學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，并交互促進(jìn)，使“對齊”和“治理”變成一項(xiàng)長期不斷的工程，如同人類本身所經(jīng)歷的教育和科研過程。圖3給出平行教育與平行科研培育的“對齊”原則。

這些設(shè)想或許有些超前，但以大模型和智能代理技術(shù)目前的發(fā)展趨勢和應(yīng)用態(tài)勢，似乎又是不可避免的必然結(jié)果。為此，應(yīng)當(dāng)敢于研究，謹(jǐn)慎實(shí)施，確保人工智能和智能科技造福人類，并推動(dòng)整個(gè)生態(tài)的健康可持續(xù)性發(fā)展。

感謝中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所王興霞在成文過程中的幫助。

（作者：王飛躍，中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所 澳門科技大學(xué)創(chuàng)新工程學(xué)院；王雨桐，中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所；編審：劉一霖；《中國科學(xué)院院刊》供稿）