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諾獎不願錯失AI:學界大受震撼,物理學也要「會沖浪」

2024-10-11科學
2024年諾貝爾獎自然科學獎的三大獎項全部公布。為AI技術發展做出貢獻的人今年成為了這一屆「科學界的奧斯卡獎」最閃亮的明星。
今年的物理學獎和化學獎都頒給了與AI相關的研究,引發了學界震動。傳統派學者大受震撼,而率先擁抱AI的學者們則拍手稱快。
有人意外,有人叫好
在去年於首爾舉辦的一次諾貝爾基金會的活動上,有人在台上向2013年諾貝爾化學獎得主邁克爾·萊維特(Michael Levitt)教授提問:「諾貝爾獎有一天會頒給AI嗎?」 萊維特不假思索地回答稱:「諾貝爾獎的隱性目的之一是樹立榜樣。因此,它需要頒給人類。」
在今年,當AI先驅人物接連斬獲諾貝爾物理學獎和化學獎之後,萊維特對第一財經記者表示:「我並不認為這很意外,相反這是我最看好的領域。」
2013年,萊維特與馬丁·卡普拉斯(Martin Karplus)和亞利耶·瓦謝爾(Arieh Warshel)共同獲得了諾貝爾化學獎,以表彰他們「在開發多尺度復混成學系統模型方面所做的貢獻」。他們的工作為結合經典和量子力學物理學的電腦模擬奠定了基礎,該模擬已套用於化學和生物化學的各個領域,包括後來AlphaFold對蛋白折疊的研究。
但也有科學家對於今年的諾貝爾獎結果感到意外。著名量子物理學家、瑞士日內瓦大學和德國康斯特大學的尼古拉斯·吉辛(Nicolas Gisin)教授對第一財經記者表示:「物理學獎給了AI相關的工作,我實際上是非常詫異的。這或許代表了在AI巨浪下,物理學也要學會如何沖浪?」
一直以來,諾貝爾獎頒發給物理學、化學、生理學或醫學這些自然科學學科,並沒有設立電腦科學、數學或工程學的諾貝爾獎。然而,隨著AI技術的演進,它正在對自然科學的各個領域產生範式的顛覆。諾貝爾獎今年的選擇凸顯了這一存在了100多年的獎項也在與時俱進。
更為重要的是,推動這一輪AI革命背後的商業力量也不容忽視。要知道,今年的諾貝爾物理學獎和化學獎的5位獲獎人中,有3位都涉足產業界,甚至背後都指向了同一家科技巨頭——谷歌。
獲得今年諾貝爾物理學獎的謝菲·辛頓(Geoffrey Hinton)是2018年圖靈獎得主,他在神經網絡方面的開創性工作塑造了為當今許多產品提供動力的人工智能系統,在過去的十多年裏幫助谷歌開發AI技術。
獲得諾貝爾化學獎的三位科學家中有兩位來自谷歌旗下DeepMind公司——分別為該公司的CEO戴密斯·哈薩比斯(Demis Hassabis)以及該公司的「85後」科學家約翰·強普(John Jumper)。他們開發了一種AI模型,以解決50多年未解決的蛋白質復雜結構的預測問題,這些發現具有巨大的套用潛力。
「本質上是諾貝爾獎需要與時俱進,而現在最大的學科增長點是資訊領域。」中國科學院計算技術研究所研究員陳雲霽對記者表示。
「小公司」聘請大科學家
而這一領域的科技公司正在聘用大量的諾貝爾獎得主作為顧問。
今年諾貝爾化學獎得主之一哈薩比斯於2021年成立了一家叫做Isomorphic Labs的AI醫藥公司,專註於小分子藥物研發。
也正是這家成立3年的初創公司與DeepMind一起釋出了預測蛋白結構的人工智能系統最新版本AlphaFold 3,並登上【自然】雜誌,以前所未有的精確度預測了所有生命分子,包括蛋白質、DNA、RNA、配體等的結構和相互作用。
AlphaFold 3也成為首個在生物分子結構預測方面超越基於物理工具方法的人工智能系統,有望開啟更具變革性的科學,結構生物學將再次迎來技術顛覆——從開發生物可再生材料和更具抗逆性的作物,到加速藥物設計和基因組學研究,進而開啟人工智能細胞生物學的新時代。
第一財經記者查詢Isomorphic Labs官方網站發現,就在去年9月,該公司組建了一支由4位元諾貝爾化學獎、生理學或醫學獎得主組成的科學家創始顧問委員會。當時,英矽智能CEO、人工智能技術專家Aleksandrs Zavoronkovs就預測,AlphaFold的研發者團隊獲得諾貝爾獎可能會成為「板上釘釘」的事情。
與此同時,多位科學家對第一財經記者表示,諾貝爾獎評委會受商業影響力量影響的可能性不大。萊維特對第一財經記者表示:「瑞典人在這方面特別謹慎,我並不認為他們會受到某些商業力量的控制,但他們也非常喜歡創造讓人覺得神秘的東西。」
人工智能對蛋白結構的預測將影響包括生物化學、細胞生物學、遺傳發育、神經生物學、微生物學以及病理藥理等在內的生命科學研究領域,提升人類對生命的理解。比如,透過蛋白結構預測就能檢視人類遺傳病中的每一個突變在相關蛋白結構裏的具體位置,並推測出蛋白功能如何受到影響。
近年來水平最高的一次諾獎?
上海科技大學生命科學與技術學院教授、長江學者胡霽對第一財經記者表示:「我反倒是覺得今年的諾貝爾獎可能是近年來水平最高的一次,尤其是這兩個跟人工智能相關的獎項。我們一定要承認,就是人類科學範式的變革,從以前的以還原論為主的解析,演變到今天湧現性的研究方法上來。」
胡霽認為,AI對於整個自然科學領域的影響甚至可能類似於當年量子力學對於整個經典物理理論的沖擊。
另一位電腦科學家也贊同這樣的觀點。他對第一財經記者表示:「從常規視角來看,電腦科學和物理學確實不同,但如果設想未來人工智能進一步發展將可能成為包括物理學研究在內的科學研究關鍵工具,甚至人工智能也許會位列科學新發現的主要貢獻者,這次授獎在幾十年後回頭看也許有著更深遠的意義。」
上述人士還稱,未來圖靈獎也可能頒給物理學家,例如量子電腦的開發者,這才是電腦科學和物理學交叉融合的典範。
無論如何,不可否認的是,在這一輪AI技術的爆發中,谷歌等科技巨頭對整個學術和產業的影響力不容忽視。
中國科學院院士、結構生物學家顏寧在今年早些時候接受第一財經記者采訪時曾表示,從技術角度來看,AI未來將會發揮越來越大的作用。她透露,近期在美國參加國際會議時,也有計算生物學領域的專家表達擔憂,他們認為,這一輪AI技術的爆發與往年都不一樣,過去美國政府建立的實驗室,都是作為公用的,而此輪AI技術的發展完全是由私營企業來主導的,算力絕大多數集中在了幾個科技巨頭手裏。
「目前谷歌的AlphaFold支持的是非商業領域的套用,鼓勵科學家餵料給AI,但等到AI的模型訓練出來且變得足夠強大了,企業是否會靠它來牟利,以後是不是會收費?這將是未來的一個難題。」顏寧這樣對第一財經記者表示。
「AI對於結構生物學研究可以說是顛覆性的。」中國科學院院士、中國科學院上海有機化學研究所研究員馬大為對第一財經記者表示,「但AI在其他領域的顛覆性套用還有很長的路要走。」
(本文來自第一財經)