（本文作者尹燁，華大集團(tuán)CEO）

連續(xù)三天的諾獎(jiǎng)科學(xué)獎(jiǎng)解讀結(jié)束之時(shí)，我陷入了一段沉思。除了生物獎(jiǎng)，物理獎(jiǎng)和化學(xué)獎(jiǎng)都可謂出乎意料，它們都頒給了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工智能相關(guān)的領(lǐng)域，可以說(shuō)第一次諾獎(jiǎng)闖入了圖靈獎(jiǎng)的領(lǐng)域了。以至于大家戲稱，諾獎(jiǎng)評(píng)委已經(jīng)被AI綁架，諾貝爾被圖靈附體了。

化學(xué)獎(jiǎng)出來(lái)那天晚上沒(méi)睡踏實(shí)，迷迷糊糊中，總覺(jué)得有哪里不對(duì)。難道這次諾獎(jiǎng)科學(xué)獎(jiǎng)都發(fā)給AI相關(guān)，他們自己沒(méi)琢磨過(guò)影響么？他們真的只是迎合時(shí)尚，還是他們已經(jīng)看到了我們尚未看見(jiàn)，或者看見(jiàn)但并未認(rèn)知的趨勢(shì)？

有一個(gè)學(xué)科叫科學(xué)學(xué)。是研究科學(xué)和科學(xué)活動(dòng)的發(fā)展規(guī)律及其社會(huì)功能（影響）的綜合性新興學(xué)科。說(shuō)一個(gè)簡(jiǎn)單的區(qū)別，比如我們?cè)谥形恼Z(yǔ)境常常把科技聯(lián)用，其實(shí)科學(xué)和技術(shù)是由緊密聯(lián)系，但非常不同的兩個(gè)概念?？茖W(xué)活動(dòng)是發(fā)現(xiàn)，嘗試發(fā)現(xiàn)在宇宙中已經(jīng)存在的規(guī)律；而技術(shù)是發(fā)明，確實(shí)有可能創(chuàng)造出宇宙中之前不存在的事物。

我們講到的創(chuàng)新、改進(jìn)、改良等等，這大部分都是對(duì)著技術(shù)來(lái)講的。將技術(shù)集成并規(guī)模、重復(fù)運(yùn)用于實(shí)踐，我們一般稱“工程”。而如果把大量的技術(shù)集成并通過(guò)大規(guī)模組織實(shí)施完成的大型、超大型項(xiàng)目，我們一般稱為大科學(xué)工程，比如曼哈頓原子彈計(jì)劃，阿波羅登月計(jì)劃、人類基因組計(jì)劃、兩彈一星和航天計(jì)劃等。在這個(gè)過(guò)程中，形成的超級(jí)工具，我們一般稱大科學(xué)裝置，比如歐洲的強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC），美國(guó)哈勃、韋布望遠(yuǎn)鏡，LIGO引力波天文臺(tái)、咱們的天宮、天眼，全球各地的超級(jí)計(jì)算中心，超級(jí)測(cè)序中心等等。

這里面就會(huì)引出另一個(gè)問(wèn)題，是先有科學(xué)，還是先有技術(shù)？

這個(gè)我們后面再回答，先回到今天的主題，AI算超級(jí)工程么？當(dāng)然算，這一次人工智能的浪潮，正是起源于先進(jìn)GPU疊加而產(chǎn)生的超級(jí)算力。無(wú)論是ChatGPT還是Sora，其背后的集群算力推測(cè)不低于10000張A100，甚至是H100，而馬斯克為旗下初創(chuàng)公司xAI剛剛搭建的孟菲斯超級(jí)集群，更是集成了10萬(wàn)張H100，這個(gè)超級(jí)訓(xùn)練算力中心造價(jià)達(dá)40億美金。特斯拉剛舉辦的“We，robot”發(fā)布會(huì)提到的自動(dòng)駕駛就是基于這個(gè)中心打造的。

所以，從這個(gè)方面看，諾貝爾獎(jiǎng)的評(píng)委并非被AI綁架，他們已經(jīng)真切地看到了，一次新的科學(xué)范式轉(zhuǎn)移正在發(fā)生?，F(xiàn)在已經(jīng)不是AI for Science，所謂AI為了科學(xué)，而是實(shí)實(shí)在在的AI is Science。AI就是科學(xué)。

其實(shí)人類進(jìn)入科學(xué)革命僅僅500年，可以從1543年哥白尼的《天球運(yùn)行論》開(kāi)始算，或者更短一點(diǎn)，從1687年牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》開(kāi)始算，而真正讓我們駛?cè)肟燔嚨赖?，則是進(jìn)入二戰(zhàn)之后的80年，讓人類第一次開(kāi)始思考，研究科學(xué)的科學(xué)，包括科學(xué)范式的轉(zhuǎn)化。這部分背景復(fù)雜，分枝很多，我主要挑四個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，或者說(shuō)四本科學(xué)學(xué)的書(shū)籍，來(lái)闡述下相關(guān)的內(nèi)容。

第一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，1945年的《科學(xué)，無(wú)盡的前沿》，是由范內(nèi)瓦爾·布什遞交給當(dāng)時(shí)的美國(guó)總統(tǒng)杜魯門(mén)（應(yīng)羅斯福要求所起草，但羅斯福此時(shí)已經(jīng)去世）的一份報(bào)告的名字，是美國(guó)科學(xué)政策的“開(kāi)山之作”。

這本書(shū)第一次將科學(xué)研究做了基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的劃分，即所謂的“科學(xué)研究的線性模式”。系統(tǒng)解析了科學(xué)對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)與安全、社會(huì)福祉以及個(gè)人發(fā)展的重要意義，并提出了多項(xiàng)重要的科技政策建議。比如強(qiáng)調(diào)科學(xué)是國(guó)家進(jìn)步和創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)力，比如它著重提出了要重視基礎(chǔ)科學(xué)研究，包括呼吁給予科研工作者高度的研究自由。同時(shí)建議政府應(yīng)撥款資助科研項(xiàng)目，并設(shè)立國(guó)家研究基金會(huì)等機(jī)構(gòu)來(lái)支持科學(xué)研究。要知道，在此之前，非軍事用途的科研基本上是有錢(qián)人（直接下場(chǎng)或間接贊助）的游戲。

其實(shí)施結(jié)果使得美國(guó)迅速擺脫對(duì)于歐洲基礎(chǔ)研究以及科研人才的依賴，解決了美國(guó)科技卡脖子的問(wèn)題，最終成就了美國(guó)今日的科技強(qiáng)國(guó)地位，也永久改變了人類科學(xué)發(fā)展的格局。

第二個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，1962年，是美國(guó)的托馬斯·庫(kù)恩所寫(xiě)的《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》，從科學(xué)史的視角探討常規(guī)科學(xué)和科學(xué)革命的本質(zhì)，他主張應(yīng)賦予科學(xué)的歷史以一種規(guī)范的含義，創(chuàng)立一種牽涉到社會(huì)學(xué)和社會(huì)心理學(xué)的科學(xué)哲學(xué)。基于這種觀點(diǎn)，庫(kù)恩提出了一個(gè)以“科學(xué)范式”（scientific paradigm）理論為中心的動(dòng)態(tài)科學(xué)發(fā)展模式：前科學(xué)時(shí)期——常規(guī)科學(xué)——反常與危機(jī)——科學(xué)革命——新的常規(guī)科學(xué)，也就是我們站在巨人的肩膀上，不斷地去顛覆，不斷地去證偽，所謂“我愛(ài)我?guī)?，而我更?ài)真理”的過(guò)程。他很經(jīng)典地總結(jié)就在于，科學(xué)的發(fā)展不是線性的，而是通過(guò)一系列的“科學(xué)革命”來(lái)實(shí)現(xiàn)的，每次革命都會(huì)帶來(lái)新的范式。

我們最近在科技領(lǐng)域經(jīng)常聽(tīng)到的“第四范式”也正是源自于此。那前三個(gè)范式是什么呢？

第一范式，也稱為實(shí)驗(yàn)科學(xué)范式，側(cè)重于觀察和實(shí)驗(yàn)。比如伽利略的自由落體實(shí)驗(yàn)。

第二范式，即理論科學(xué)范式，通過(guò)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型來(lái)研究自然現(xiàn)象。比如牛頓的經(jīng)典力學(xué)體系。

第三范式，也就是計(jì)算科學(xué)范式，這個(gè)范式研究側(cè)重于通過(guò)計(jì)算和模擬來(lái)理解自然界，例如通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬來(lái)預(yù)測(cè)天氣變化。

第四范式，即數(shù)據(jù)密集型科學(xué)發(fā)現(xiàn)范式，也就是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)范式，它強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的收集、處理和分析，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘來(lái)發(fā)現(xiàn)新的科學(xué)規(guī)律和知識(shí)。與計(jì)算技術(shù)的發(fā)展緊密相關(guān)。

第三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：1997年，美國(guó)司托克斯所寫(xiě)的《基礎(chǔ)科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新——巴斯德象限》?！栋退沟孪笙蕖氛撌龅膯?wèn)題是，在新的世紀(jì)，美國(guó)的科學(xué)應(yīng)該如何發(fā)展。他先分析了《科學(xué)——無(wú)盡的前沿》的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的線性二分法，并在此基礎(chǔ)上提出了一個(gè)新的科學(xué)研究模型——象限模型。

我們可以看這個(gè)直角坐標(biāo)系，橫軸表示研究的動(dòng)機(jī)，好奇心驅(qū)動(dòng)型還是應(yīng)用驅(qū)動(dòng)型，縱軸表示知識(shí)的性質(zhì)，是否具有基礎(chǔ)性和原理性，那么所產(chǎn)生的四個(gè)象限就形成了“玻爾象限”（代表好奇心驅(qū)動(dòng)型純基礎(chǔ)研究），“愛(ài)迪生象限”（代表為了實(shí)踐目的應(yīng)用研究），此外會(huì)出現(xiàn)一種新的類型——“巴斯德象限”（代表由解決應(yīng)用問(wèn)題產(chǎn)生的基礎(chǔ)研究），之所以命名為巴斯德象限，是因?yàn)榘退沟略谏飳W(xué)上許多前沿性基礎(chǔ)工作的動(dòng)力是為了解決治病救人的實(shí)際難題。另外，還有只是為了獲取技巧和經(jīng)驗(yàn)的“皮特森象限”。當(dāng)然每一個(gè)象限不是相互隔絕的，而是存在著復(fù)雜的雙向乃至多向的聯(lián)系。

這本書(shū)最后以巴斯德象限為名，可見(jiàn)其代表了這本書(shū)的中心思想。相對(duì)于布什的線性模型，巴斯德象限模型更準(zhǔn)確地反映了知識(shí)與應(yīng)用之間的關(guān)系。基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究并非矛盾對(duì)立的關(guān)系，而是在某種程度上達(dá)到統(tǒng)一和融合，為科學(xué)研究的發(fā)展帶來(lái)多種可能。

第四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：2016年，還是美國(guó)的卡特希·那拉亞那穆提所寫(xiě)的《發(fā)明與發(fā)現(xiàn)：反思無(wú)止境的前沿》。這本書(shū)提出了與前作相反的意見(jiàn)，認(rèn)為基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的傳統(tǒng)分類觀阻礙國(guó)家的科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步，導(dǎo)致許多無(wú)用的政策建議。他提出研究作為一個(gè)整體，是一個(gè)不斷在發(fā)明與發(fā)現(xiàn)之間切換的聯(lián)系過(guò)程。而將研究活動(dòng)劃分為“基礎(chǔ)研究”和“應(yīng)用研究”，并且簡(jiǎn)化為線性聯(lián)系，割裂了研究的整體性、綜合性和相關(guān)性，是一種未能正確反映客體的主觀判斷。

而“布什范式”之所以是主流，從歷史上看來(lái)，它根植于傳統(tǒng)認(rèn)知，即早期西方文化延續(xù)下來(lái)的偏向科學(xué)而非工程的線性邏輯；從現(xiàn)實(shí)看，它適應(yīng)官僚體制。即“二分法”便于官員對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行管理和資助，滿足政策制定者的主觀偏好，并不斷強(qiáng)化建立起來(lái)的官僚體制。

本書(shū)的核心論點(diǎn)在于發(fā)明和發(fā)現(xiàn)是一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的有機(jī)整體，它們之間可以是循環(huán)往復(fù)的，發(fā)現(xiàn)既有可能產(chǎn)生新的發(fā)明，也可能獲得新的發(fā)現(xiàn)。發(fā)明也是同理。

此外人類創(chuàng)新越來(lái)越依賴于組織化和大平臺(tái)，頂尖的武林高手固然關(guān)鍵，但強(qiáng)大的組織和大平臺(tái)更有利于天才們的發(fā)揮。此外，跨學(xué)科跨行業(yè)的溝通交流，需要從更深層次反思科學(xué)和技術(shù)政策，都是人類進(jìn)一步的科學(xué)活動(dòng)中所不可或缺的。

這也是我一直講的，很多時(shí)候，技術(shù)和工具往往在發(fā)現(xiàn)之前而不是之后。（比如先有蒸汽機(jī)，后有熱力學(xué)；先有飛機(jī)，后有空氣動(dòng)力學(xué)；先有望遠(yuǎn)鏡，后有新天文學(xué)；先有顯微鏡，后有微生物學(xué)……）

好了，終于可以總結(jié)下，我今天想講的，第五范式恐怕正在形成。

從有了人類開(kāi)始，就有了觀察，所以第一范式一直伴隨人類始終，文藝復(fù)興后催生了第二范式，帶動(dòng)人類進(jìn)入工業(yè)時(shí)代，到了計(jì)算機(jī)和信息時(shí)代，第三和第四范式應(yīng)用而生，而隨著算法、算力和數(shù)據(jù)的并行崛起，人工智能已經(jīng)成為推動(dòng)發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的利器，甚至有可能將不依賴于人類智慧獨(dú)立進(jìn)展，這就帶來(lái)了可能的科學(xué)革命的“第五范式”。

盡管在這一刻，第五范式尚沒(méi)有統(tǒng)一的概念，但可以明確的是，它是基于日趨強(qiáng)大的遍歷性（ergodicity）人工智能系統(tǒng)，遵循第一性原理的、面對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)中不確定問(wèn)題的、通過(guò)機(jī)器自學(xué)習(xí)、自監(jiān)督、自迭代而持續(xù)涌現(xiàn)的智能，從而大大加速發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的一種范式。它會(huì)產(chǎn)生人類所不理解的高維度“暗知識(shí)”，在人機(jī)結(jié)合、或者說(shuō)碳硅結(jié)合中的比例，人類的權(quán)重會(huì)越發(fā)降低。無(wú)論這話好不好聽(tīng)，您高不高興，它就是來(lái)了。

400年前，培根講：知識(shí)就是力量；1978年，小平同志講，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。而今，我們要回答一個(gè)問(wèn)題，如今第一生產(chǎn)力的生產(chǎn)力，或者說(shuō)“原力”是什么？我們必須承認(rèn)，這一輪的計(jì)算-信息-智能革命就是一場(chǎng)原力的風(fēng)暴，其核心就是AI。要牢牢把握AI發(fā)展的發(fā)現(xiàn)-發(fā)明-應(yīng)用的規(guī)律，從三支柱看，數(shù)據(jù)中國(guó)從來(lái)不缺，但需要破除孤島，算力要靠硬核科技突破，而算法真的需要頂尖人才，特別是天才。如何能夠讓天才涌現(xiàn)并能夠提供適宜生長(zhǎng)、且能成長(zhǎng)為參天大樹(shù)的環(huán)境，這是要從教育模式到科研體制到產(chǎn)業(yè)政策整體反思打造的。認(rèn)為AI從一開(kāi)始就必須做應(yīng)用、盈利賺錢(qián)對(duì)特定資本、特定公司是無(wú)可厚非的，但對(duì)一個(gè)國(guó)家、民族來(lái)講，這種過(guò)于“短視”必然使得我們重蹈“卡脖子“覆轍。“他山之石、可以攻玉”，看看剛才提到的4本科學(xué)學(xué)著作都是美國(guó)科學(xué)家所著，在感慨之余，我們也當(dāng)反思，在科學(xué)學(xué)和科技政策的研判實(shí)行上，還有哪些是需要破除藩籬、迎頭趕上的。希望每一個(gè)人都能明白，我們面臨的不是一個(gè)周期，而是一個(gè)時(shí)代，周期還會(huì)回歸，但時(shí)代只會(huì)呼嘯而過(guò)，哪管您懂了還是沒(méi)懂。

1929年，量子物理學(xué)的先驅(qū)保羅·狄拉克早在說(shuō)過(guò)：“大部分物理學(xué)以及整個(gè)化學(xué)所需的數(shù)學(xué)理論的基本定律已完全為人們所知，而困難在于這些定律的精確應(yīng)用會(huì)導(dǎo)致方程太過(guò)復(fù)雜而無(wú)法求解。”人類的大腦，至少在目前的技術(shù)框架下，其實(shí)是被鎖死的。比如我們的算力就是這860億神經(jīng)元，輸入輸出也就是I/O是限速的，群腦無(wú)法并聯(lián)，智力無(wú)法遺傳，甚至還可能倒退……就算腦機(jī)接口突破，每個(gè)人出于隱私考慮，也不可能愿意共享所有信息。但今天的超級(jí)計(jì)算/人工智能，或者終將到來(lái)的硅基生命則沒(méi)有這些條件的限制，正是依靠這樣的效率，AlphaFold3在很短的時(shí)間內(nèi)就預(yù)測(cè)了數(shù)億個(gè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。而此之前，經(jīng)過(guò)幾代結(jié)構(gòu)生物學(xué)家的努力，人類在半個(gè)世紀(jì)內(nèi)僅僅積累了二十萬(wàn)個(gè)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。作為深諳演化史的我，一直清楚地知道，掌控地球的從來(lái)不是物種，而是智能。人體的血脈（基因組）和菌脈（腸道菌群）都無(wú)法簡(jiǎn)單復(fù)制甚至遺傳，但文脈可以，也許能夠替我們探索星空的注定是“具身智能”（機(jī)器人/硅基生命），但也請(qǐng)我們將人類的愛(ài)和文明向他們傳承，由它們向可觸及的無(wú)盡前沿傳遞吧。

過(guò)去的500年，是數(shù)百萬(wàn)年人類史以來(lái)最為璀璨的500年，作為萬(wàn)物靈長(zhǎng)的人類，在意識(shí)到了地球不是“宇宙幾何中心”的真相后，卻努力望其成為“宇宙精神中心”。

阿西莫夫在《永恒的終結(jié)》中寫(xiě)道：如果人類總是選擇最安全最中庸的道路前進(jìn)，群星就會(huì)變成遙不可及的幻夢(mèng)。我的朋友們，尤其是年輕一代，希望你們都能看到趨勢(shì)、積極擁抱趨勢(shì)，最大限度地發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，在AI時(shí)代屹立潮頭，為中國(guó)贏得這次科學(xué)范式的先機(jī)！我和華大也會(huì)和你們一起努力，在生命科學(xué)和生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)為人類持續(xù)作出引領(lǐng)性、奠基性貢獻(xiàn)。

（本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)）