在當今世界，AI 影響正以前所未有的速度滲透到各個領域。雖然關於 AI 可能取代工作機會、引發道德困境和演算法遭到濫用的擔憂仍然存在，但 AI 在醫學、大氣科學、環境永續綠色科技等關鍵領域推動科學發現和解決問題，都發揮正面影響。Demis Hassabis 和 Yann LeCun 等 AI 領域的權威人士都預言，我們即將進入一個由 AI 推動的科學創新黃金時代。到底 AI 如何有望徹底改變科學研究的面貌？

新科技推動科學進步

縱觀歷史，新工具和新技術的出現在促進科學突破和促進社會進步方面發揮了關鍵作用。從舊石器時代原始的燧石工具到21世紀尖端的數位技術，每一次創新都在人類文明上留下了不可磨滅的印記。

15世紀的印刷機讓資訊獲取變得普及，為學習和探究知識的傳播提供了強大的影響力。導航和製圖方面的創新推動了對未知領域的探索，擴大了我們對世界的認識，並為全球貿易奠定了基礎。

17世紀，顯微鏡和望遠鏡的出現推翻了舊有框架，使科學家能夠直接觀察世界，驗證或推翻他們的假設。科學期刊的出現促進了知識的廣泛傳播，加速了各學科的發展。19世紀末和20世紀中葉，科學研究的實驗室和電腦的興起在推動創新和科學實驗方面發揮了關鍵作用。可見AI正成為這一進化歷程中的下一個重要工具。

AI在當前科學研究中的角色

目前，AI幾乎在每個科學學科中都發揮著作用，其應用程度因領域而異。以2022年發表的論文為例，在物理學和天文學領域，已有7.2%的論文有使用AI，而在獸醫學中這一比率僅為1.4%。AI在解讀大量數據、篩選資訊及建構複雜系統方面取得了顯著成果。

AI加入研究，對於科學研究領域是一個創新的重要契機，它將改變我們進行實驗、分析數據和得出結論的方式。AI具有加快科學發現步伐的潛力，是突破科學可能性界限的一種革命性工具。

AI不僅在科學領域取得了驚人的應用成果，其真正的革命力量還在於其改變科學實踐（scientific practice）的潛力。AI也正在打破科學界內部的障礙，能促進合作以及讓研究變得更容易。藉由雲端平臺和AI驅動的工具，使世界各地的研究人員能夠存取數據、共用研究結果並共同進行研究。這種獲取資料的普遍性，尤其對於資源匱乏的研究環境中更具有影響力，有助於創造公平的競爭環境並促進更具包容性的科學界。

AI的加入促使了前所未有的人機合作、創新和發現，其影響力可與過去的科學期刊和研究實驗室相提並論。其中有兩個特別受到矚目的領域，分別為基於文獻的發現（literature-based discovery, LBD），以及機器人科學家（robot scientists）、又稱為自動駕駛實驗室（self-driving labs）。

LBD利用AI的自然語言處理能力來分析現有的科學文獻，揭示人類科學家可能無法辨識的假設、聯繫和新想法。它推動了跨學科合作，幫助科學家找到研究盲點，預測未來的可能發現，並推薦潛在的合作研究人員；機器人科學家和自動駕駛實驗室則代表了另一個前衛的研究環境，這些由AI驅動的系統能夠自主生成假設、進行實驗並分析結果，而有效加速了科學探索的步伐。

AI在科學研究面臨的挑戰

儘管AI在科學革命中具有巨大潛力，但仍存在社會學上的障礙。許多科學家缺乏使用AI工具的技能和培訓，對工作保障和人類研究者角色的擔憂也成為阻礙。此外，AI技術的高成本和對大量計算資源的需求使得它在一些研究資源較為缺乏的研究機構中難以普及。

然而，這些障礙並不是不可跨越的。透過政府和贊助機構的積極參與，加強對科學家的培訓，提升基礎設施，推動合作和統一標準的制定，我們有望克服這些挑戰，充分發揮AI在科學領域的潛力。

AI正處於引領科學突破和創新的最前沿，AI參與研究不僅豐富了科學研究的環境，更開啟了一個新的探索和創新時代。AI豐富了科學研究的環境，改變了我們對世界的認知，並突破了既有的界限。AI的人機合作將推動科學走向新的高峰，為人類帶來前所未有的發現和突破。

（首圖來源：shutterstock）

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