【編者按】 近日,人工智能(AI)不斷霸屏各大社交媒體:AI 成為諾貝爾兩大獎項最後贏家、通用人工智能(AGI)最早可能在 2026 年出現、百年難題李雅普諾夫函數謎題被 AI 攻克、AI 助力醫療取得突破進展......相關新聞引起人們廣泛討論。
那麽, AI 在促進科學方面究竟發揮了怎樣的作用? 我們可以一起來聽聽新晉諾獎得主、Google DeepMind 行政總裁 Demis Hassabis 的觀點。
日前,英國 【金融時報】( FT ) 刊登了 Hassabis 接受科技記者 Madhumita Murgia 的專訪。在訪談中,Hassabis 深度探討了 AI 在生物學、材料設計、氣候建模等科學領域的突破性套用及其發展方向 ,並強 調了在推進 AGI 過程中對系統理解、安全性及社會價值觀討論的重要性。
他說道: 「AI 已經到達一個分水嶺,人們認識到它實際上已經足夠成熟,可以幫助科學發現。」
部份核心觀點如下:
沒人知道[諾貝爾]委員會在想什麽...... 這感覺像是 AI 的一個分水嶺,人們認識到它實際上已經足夠成熟,可以幫助科學發現。
希望 10 年後回顧 AlphaFold,它將預示著所有這些不同領域的科學發現進入一個新的黃金時代。
從某種意義上說,預測是理解的一部份。如果能預測,就能理解。
AI 是一門工程科學。這意味著你必須先制造出 AI,然後才能研究它。這與自然科學不同,在自然科學中,現象已經存在。
[實作 AGI 的]科學方法意味著要將更多的時間、精力和思想投入到理解和分析工具、基準測試和評估上...... AI 安全機構也需要投入 10 倍以上的精力。學術界和民間社會也是如此。
科學就是在一切發生之前你能理解的東西。
學術頭條在不改變原文大意的情況下,對訪談內容做了簡單的編譯。內容如下:
Madhumita Murgia: 你獲得諾貝爾獎已經一天了,感覺如何?
Demis Hassabis: 說實話,昨天的一切都很模糊,我的腦子完全亂了,這種情況幾乎從未發生過。那是一次奇怪的經歷,幾乎就像靈魂出竅一樣。今天仍然感覺很不真實。今天早上醒來時,我心想,這是真的嗎?說實話,這仍然感覺像一場夢。
MM: 由於你在 AlphaFold 模型方面的工作,蛋白質折疊問題已基本得到解決。AlphaFold 模型是一種可以預測所有已知蛋白質結構的 AI 系統。你認為 AI 要破解的下一個巨大挑戰是什麽?
DH: 有幾個。 首先,在生物學方面——你可以看到我們在 AlphaFold 3 中的進展——我們的想法是了解[生物]相互作用,並最終模擬整個路徑。 然後,我可能想在某個時候構建一個虛擬細胞。
借助 Isomorphic(DeepMind 的藥物開發子公司),我們正嘗試拓展藥物研發領域——設計化學化合物,找出它們的結合位置,預測這些化合物的性質、吸收、毒性等等。我們在 Eli Lilly 和 Novartis 都有很好的合作夥伴……我們與他們合作開展專案,進展非常順利。我想解決一些疾病。我希望我們能幫助治愈一些疾病。
MM: 你們有興趣解決什麽特定的疾病嗎?
DH :我們有。我們正在開展 6 個藥物專案。我不能說是哪些領域,但它們都是健康的重要領域。我希望我們能在未來幾年內將一些藥物投入臨床研究——非常快。然後,顯然,我們必須經歷整個臨床過程, 但至少藥物研發的部份將大大縮減。
MM: 生物學之外還有什麽其他領域讓你感興趣嗎?
DH: 我對我們的材料設計工作感到非常興奮 :去年我們在 Nature 上發表了一篇關於一種名為 GNoME 的工具的論文(一種發現了 220 萬個新晶體的 AI 工具)。這是 AlphaFold-1 級材料設計。我們需要達到 AlphaFold-2 級,我們正在努力實作這個目標。
我們將在 AI 的幫助下解決一些重要的數學猜想。 今年夏天我們獲得了奧林匹克競賽銀牌。這是一場非常艱難的比賽。未來幾年裏,我們將解決其中一個重要猜想。
然後,在能源/氣候方面,我們的 Graphcast 天氣建模贏得了 MacRobert 獎,這是工程方面的一項巨大榮譽。 我們正在研究是否可以使用這些技術來幫助氣候建模,使其更加精確,這對於幫助應對氣候變遷以及最佳化電網等都很重要。
MM: 看來你的重點更多地放在套用方面——關註那些能轉化為現實影響的工作,而不是純粹的基礎性工作。
DH: 這麽說也許沒錯。像蛋白質折疊這樣的挑戰並不多。我過去稱它為生物學中的費馬最後定理。沒有多少事情像蛋白質折疊這樣重要且長期存在。
顯然,我非常專註於利用基於智能體的系統推進 AGI。 我們可能想談談 Astra 專案以及數碼助理、通用數碼助理的未來,我個人也在研究這些,我認為這是通往 AGI 的道路。
MM: AI 領域同時獲得諾貝爾化學獎和諾貝爾物理學獎(今年的物理學獎授予了 Geoffrey Hinton 和 John Hopfield,以表彰他們在現代 AI 系統的基礎技術神經網絡方面的工作)如何看待這項技術在科學中的作用和影響?
DH: 這很有趣。顯然,沒人知道[諾貝爾]委員會在想什麽。但很難不認為這只是委員會的一個聲明。 這感覺像是 AI 的一個分水嶺,人們認識到它實際上已經足夠成熟,可以幫助科學發現。
AlphaFold 就是最好的例子。而 Geoff 和 Hopfield 的獎項則是為了更基礎、更底層的演算法工作……有趣的是,他們決定將這些獎項合並在一起,幾乎是雙重相關的獎項。
對我來說,我希望 10 年後回顧 AlphaFold,它將預示著所有這些不同領域的科學發現進入一個新的黃金時代。我希望我們將為這一成果錦上添花。我認為,我們是世界上非常獨特的大型實驗室之一,實際上我們不僅談論將其用於科學研究,而且正在付諸實踐。
學術界也有很多很酷的事情發生。我曾和天體物理學領域的一位諾貝爾獎獲得者聊過,他正在用它掃描天空,尋找大氣訊號等等。這很完美。它正在歐洲核子研究中心使用。所以也許委員會想承認這一時刻。我認為他們這樣做很酷。
MM: 你的 AlphaFold 研究將為我們帶來哪些新發現?你是否在其他實驗室看到過讓你興奮的有趣突破?
DH: Nature 上關於核孔復合體的特刊給我留下了深刻的印象 ,核孔復合體是人體最大的蛋白質之一,它像大門一樣開啟和關閉,讓營養物質進出細胞核。四項研究同時發現了這種結構。四篇論文中有三篇發現 AlphaFold 預測是他們能夠解決整體結構的關鍵部份。這是基本的生物學理解。這是讓我印象深刻的事情。
酶設計確實很有趣。像 Francis Arnold(美國生物化學家、諾貝爾獎獲得者)等人研究了將 AI 與定向 [蛋白質] 前進演化相結合。有很多有趣的組合。許多頂級實驗室已經將其用於植物,研究能否讓植物更好地抵抗氣候變遷。小麥有數萬種蛋白質。沒有人研究過這一點,因為這樣做的實驗成本太高。它對各個領域都有幫助,很高興看到這一點。
MM: 我有一個關於科學事業的概念性問題。我們原本認為預測某件事就是最重要的,於是花費了那麽多時間和精力去預測,比如蛋白質的結構。但現在我們可以利用機器學習快速做到這一點,而無需理解「為什麽」。這是否意味著作為科學家,我們應該努力推動自己去尋找更多的東西?這是否會改變我們學習科學概念的方式?
DH: 這個問題很有趣。 從某種意義上說,預測是理解的一部份。如果能預測,就能理解。 現在,有了這些新的 [AI] 系統,它們就成了世界上的新產物,它們不符合物體的常規分類。它們本身具有一些內在能力,這使它們成為一類獨特的新工具。
我的觀點是,如果產出足夠重要,例如蛋白質結構,那麽它本身就是有價值的。如果生物學家正在研究利什曼病,那麽他們從哪裏獲得蛋白質結構並不重要,只要它們是正確的,他們就可以在此基礎上進行科學研究。或者,如果你治愈了癌癥,你不會說:別給我這個,因為我們不了解它。在沒有完全理解的情況下,這將是一件了不起的事情。
科學有很多抽象概念。整個化學都是這樣,對吧?它建立在物理學的基礎上,然後生物學從中衍生出來。但它可以在其自己的抽象層面上被理解,而不必理解其下面的所有物理學。你可以談論原子、化學物質和化合物,而不必完全理解量子力學的一切——我們還沒有完全理解量子力學。這是一個抽象層。它已經存在於科學中。
至於生物學,我們可以研究生命,但仍然不知道生命是如何前進演化或出現的。我們甚至無法正確定義它。但這些都是龐大的領域:生物學、化學和物理學。所以從某種意義上說,這並不罕見——AI 就像一個抽象層。構建程式和網絡的人在某種程度上理解這一點,但這種新興內容就從中產生,在這種情況下就是預測。但你可以在科學層面上分析這些預測本身。
話雖如此,我認為理解非常重要。尤其是當我們越來越接近 AGI 時。 我認為它會比現在好得多。AI 是一門工程科學。這意味著你必須先制造出 AI,然後才能研究它。這與自然科學不同,在自然科學中,現象已經存在。
而且,AI 是一種人造的、工程化的人工制品,這並不意味著它的復雜程度會低於我們想要研究的自然現象。所以你應該預料到,理解、解構和解構一個像神經網絡這樣的人工制品同樣困難。這種情況現在正在發生,我們正在取得一些進展。有一整個領域叫做「機理可解釋性」(mechanistic interpretation),就是使用神經科學的工具和理念來分析這些虛擬大腦。我熱愛這個領域,並在 DeepMind 鼓勵這方面的工作。
MM: 我查閱了你之前提到的一個關於利用神經網絡繪制果蠅連線組(大腦圖譜)的專案。AI 有助於理解這一自然現象。
DH: 沒錯。這是一個完美的例子,說明這些東西是如何結合起來的,然後我們慢慢地對這些系統有了越來越多的了解。所以,是的,這是一個很好的問題, 我非常樂觀地認為,在未來幾年裏,我們將在理解 AI 系統方面取得很大進展。 當然,也許它們也可以自我解釋。想象一下將 AlphaFold 與語言能力系統結合起來,也許它可以解釋一下它在做什麽。
MM: AI 領域的技術行業競爭態勢已經變得更加激烈。你認為這會如何影響和塑造這一領域的進步?你是否擔心創意會越來越少,人們會更加關註基於 Transformer 的大語言模型?
DH: 我認為,實際上許多領先的實驗室正在縮小他們的研究範圍,專註於擴充套件 transformer。顯然,它們非常棒,將成為終極 AGI 系統的關鍵組成部份。但我們一直堅信探索和創新研究。 我們一直保持著這樣做的能力——在發明下一代 transformer 方面,我們擁有迄今為止最廣泛和最深入的研究平台,如果需要的話。 這是我們科學傳統的一部份,不僅在 DeepMind,在 Google Brain 也是如此。我們正在加倍努力,同時在工程和規模化方面與其他人保持同步。
我們必須這樣做——部份原因是為了看看這能走多遠,這樣你就知道你需要探索什麽。我一直相信,在探索新想法的同時,也要將令人興奮的想法發揮到極致。除非你知道當前想法的絕對極限,否則你不知道你需要什麽突破。
在長上下文視窗(衡量 LLM 一次可以處理多少文本的指標)中看到了這一點。這是一項很酷的創新,沒有人能夠復制它。這只是其中一件事——我們的主流工作中還將出現更多突破。
MM: 你和其他人都說過 AGI 距離實作還有 5 到 20 年的時間:實作這一目標的科學方法是什麽樣子的?當我們實作這一目標時會發生什麽?
DH: 科學方法意味著要將更多的時間、精力和思想投入到理解和分析工具、基準測試和評估上。 不僅是公司,AI 安全機構也需要投入 10 倍以上的精力。我認為學術界和民間社會也是如此。
我認為我們需要了解系統在做什麽、這些系統的局限性以及如何控制和保護這些系統。理解是科學方法的重要組成部份。我認為純工程學缺少這一點。工程學只是觀察——它是否有效?如果不行,就再試一次。這都是反復試驗的過程。
科學就是在一切發生之前你能理解的東西。 理想情況下,這種理解意味著你會犯更少的錯誤。這對 AGI 和 AI 很重要,因為它是一項非常強大的技術,你希望盡可能少犯錯誤。
當然,你希望能夠做到完美,但它太新了,發展太快了。但我們肯定可以做得比過去的技術更好。我認為我們需要用 AI 做到這一點。這就是我所提倡的。
當我們距離 AGI 更近時,也許還需要幾年時間,就會出現一個社會問題,而這個問題也可以透過科學方法來解答。 我們希望這些系統擁有什麽價值觀?我們希望為它們設定什麽目標?
因此,這兩個問題是分開的。技術上的問題是,如何讓事情朝著你設定的目標前進?但這並不能幫助你決定這個目標應該是什麽,對吧?但你需要這兩件事都正確才能建立一個安全的 AGI 系統。
我認為第二個問題可能更難回答,比如,目標是什麽、價值觀是什麽等等。我認為我們需要就此展開廣泛討論,與政府、民間社會、學術界、社會各界——甚至包括社會科學和哲學界展開討論。
我嘗試與所有這些類別的人交流,但在這方面我有點與眾不同。我試圖鼓勵更多的人這樣做,或者至少充當榜樣,充當將這些聲音帶到談判桌上的渠道。
我認為我們應該現在就開始,因為即使 AGI 還需要 10 年時間才能實作,而且有些人認為它可能會更快,時間也不多了。