前DeepMind科学家曹原:AI for Science爆发,人类角色何在

前DeepMind科学家曹原在《硅谷101》访谈中深度剖析了AI for Science爆发的技术背景、核心挑战与未来前景。他认为,AI正从代码、数学能力外溢到更广泛的科学发现领域,但形成“模型到实验”的闭环、确保可解释性与验证能力仍是关键瓶颈。人类在问题定义与价值判断上的角色不可或缺,AI科学发现距离诺贝尔级成果可能还需二三十年,其本质是推动AI本身能力跃迁的强大驱动力。

曹原

导语

近期,谷歌前高管Jeff Dean等多位科学家离职创立Discovery Loop公司,专注于加速生命科学研究,这标志着AI for Science赛道正式进入爆发期。与此同时,OpenAI和Anthropic等顶尖实验室也在积极布局,AI正以前所未有的速度改变着人类研发科学的范式。在此次《硅谷101》的专访中,前Google DeepMind资深研究科学家、Onri Labs AI联合创始人曹原,深入解读了这场变革背后的技术逻辑、核心瓶颈与深远影响。他认为,AI for Science的爆发是AI代码与数学能力成熟后的自然延伸,但要真正实现科学发现的自动化闭环,仍面临验证、可解释性与抽象创新等根本性挑战,这不仅是技术的飞跃,更将重新定义人类在科学探索中的角色。

大纲与深读 9 章

展开「深读」看每一段讨论的问题与论据。

01

谷歌高管离职与AI for Science爆发

  • 杰夫· Dean 等谷歌高管离职,成立Discovery Loop公司,专注AI加速科学研究
  • 谷歌内部因Gemini项目优先级调整,导致部分AI for Science人才外流
  • AI能力从代码和数学向更广泛的科学知识发现扩展,催生新赛道
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讨论的问题:谷歌高层变动与AI for Science新公司的成立,反映了怎样的行业趋势?

论据 / 案例:杰夫· Dean等资深研究科学家离开谷歌,成立Discovery Loop;谷歌Gemini 3.5 Flash及3.6 Flash表现平平,追赶Anthropic和OpenAI压力大;DeepMind CEO德米斯·哈萨比斯转向AGI与科学。

02

核心概念与爆发时机

10:00
  • AI for Science是将AI作为研究员解决科学问题,AI for AI是自我改进
  • 递归自我改进(RSI)是一种实现自我迭代的方法论,可用于AI for Science和AI for AI
  • AI的推理、代码能力成熟,结合Agent工作流,使处理复杂科学问题成为可能
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讨论的问题:AI for Science、AI for AI和RSI这三个核心概念有何区别与联系?

论据 / 案例:AI for Science的目标是解决科学问题,AI for AI的目标是改进模型自身;RSI是一种方法,可用于两者;AlphaFold解决蛋白质结构问题属于AI for Science。

03

适合AI的科学领域

13:36
  • 生物制药市场潜力大、流程标准化、数据丰富,是AI for Science最诱人的方向
  • 材料科学市场细分且下游价值分散,AI应用相对复杂
  • 验证环节的可计算性和数字化程度是问题适合度的关键
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讨论的问题:当前哪些科学领域最适合AI介入,为什么?

论据 / 案例:生物制药开发成本高、周期长,AI可加速分子筛选和临床前研究;材料市场细分(如金属、皮革、生物材料),开发流程因应用而异;AlphaFold解决的是定义明确、可计算的蛋白质折叠问题。

04

AI在科研流程中的角色

18:00
  • 问题定义需人类主导,AI可辅助问题结构化和文档搜索
  • AI擅长处理可计算、易验证的问题,如AlphaFold的蛋白质结构预测
  • 表征能力取决于模型类型,通用模型(如GPT)可处理多模态输入,垂类模型(如AlphaFold)限于特定数据格式
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讨论的问题:AI在科学研究的不同环节(定义、表征、验证)中分别扮演什么角色?

论据 / 案例:问题定义由人类给出初始提示,AI辅助分析;AlphaFold将蛋白质表征为氨基酸序列和3D结构;验证环节是瓶颈,物理实验(如核聚变装置)成本高、周期长。

05

闭环构建与自动化实验室

32:00
  • 模型到实验的闭环是AI for Science的核心,但物理验证环节是最大瓶颈
  • 自动化实验室(如A-Lab)通过机器人实现无人操作,是突破闭环的关键方向
  • 减少物理实验次数、提高实验设计质量是提升闭环效率的另一路径
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讨论的问题:如何构建AI for Science的“模型到实验”闭环,其主要瓶颈是什么?

论据 / 案例:A-Lab与劳伦斯伯克利国家实验室合作,7天内执行353次实验,获得36个目标材料;瓶颈在于物理世界的验证,如机器人操作精度、成本及通用性;当前AI在模拟(in-silico)环节迭代更快。

06

AI发现的创新性局限

42:00
  • AI目前主要在已有知识空间内进行排列组合和搜索,难以产生突破性新概念
  • 科学发现需从观测到抽象概念,再到形式化理论,AI在抽象环节能力薄弱
  • 诺贝尔奖得主Jeff Danner指出,AI建议未提供其未知的新颖想法
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讨论的问题:AI在科学发现中最大的挑战是什么,它能否提出真正的新知识?

论据 / 案例:Jeff Danner认为AI proposal未提供新知识;AlphaGo第37手是已知策略空间内的新发现,而非新概念;AI难以像人类那样从感官输入中抽象出“力”或“数”的概念。

07

三大巨头的战略差异

49:00
  • Google DeepMind布局最早、最广,但仍需优先追赶Gemini模型能力
  • OpenAI采取激进策略,发布GPT-4o并在A-Lab验证闭环,但业务线多导致优先级分散
  • Anthropic相对后来,推出Claude Science平台并招募张峻(AlphaFold联合发起人),聚焦生物医疗
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讨论的问题:Google、OpenAI和Anthropic在AI for Science上分别采取了何种策略?

论据 / 案例:OpenAI的目标是在2027年前实现自动AI科学家,并发布GPT-4o和Astra模型;Anthropic推出Cloud Science平台,强调生物化学推理;Google需平衡Gemini开发与科学长期投入。

08

AI for Math与形式化验证

56:00
  • AI解决复杂数学问题需将自然语言证明转换为形式化语言(如Lean)以确保绝对正确
  • 形式化过程耗时,如将佩雷尔曼的庞加莱猜想证明转换为Lean需数年
  • 数学不仅是证明,更重要的是发明新概念,AI在抽象定义能力上仍有巨大差距
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讨论的问题:AI在数学领域面临的主要技术瓶颈是什么?

论据 / 案例:佩雷尔曼证明庞加莱猜想后,其团队花费数年将证明形式化为Lean语言;谷歌参加国际数学奥赛时,形式化转换耗时超过比赛时限;数学的优美在于概念发明,而非仅证明推导。

09

黑箱问题与哲学思考

72:00
  • 接受AI黑箱可能导致维护成本上升和信任危机,如AI生成代码难以调试
  • AI过程不可解释会影响其在关键领域的应用,如自动驾驶和科学验证
  • 人类需要理解并评判AI结果的价值,过程本身的洞察力比正确答案更重要
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讨论的问题:如果我们接受AI是黑箱并心安理得地使用其结果,会对社会带来什么影响?

论据 / 案例:AI生成的代码虽正确但难以维护和debug;四色定理的计算机证明虽正确但过程乏味,数学价值有限;音乐会上人类演奏的情感共鸣是机器人无法替代的。

金句

  • "AI for Science不是把Science做一个应用,而是AI and Science。你为了能够让AI更好解决Science问题,AI本身能力跟Science结合的能力都是要同时加强。"
  • "如果这个AI,我们承认并且接受它是一个黑盒,并且心安理得地去接受它产生的结果的话,会造成很多困难。"
  • "你想拿诺贝尔奖的话,会很长时间。很长时间是多久?我觉得至少得二三十年。"
  • "我认为这个抽象过程,可能是AI的最后的last mile。"

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=== SUGGEST===

  • topic | stance | quote | date
  • AI for Science的本质 | 这不是AI的简单应用,而是AI与科学的深度融合,双方能力需协同进化 | "AI for Science不是把Science做一个应用,而是AI and Science。你为了能够让AI更好解决Science问题,AI本身能力跟Science结合的能力都是要同时加强。" | 2026-08-15
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  • AI达到诺贝尔级科学发现的时间表 | 距离AI自主产生诺贝尔奖级别的科学成果,至少还需要二三十年 | "你想拿诺贝尔奖的话,会很长时间。很长时间是多久?我觉得至少得二三十年。" | 2026-08-15
  • AI实现真正科学发现的关键瓶颈 | 从具体数据中抽象出普适概念的能力,是AI目前难以逾越的终极障碍 | "我认为这个抽象过程,可能是AI的最后的last mile。" | 2026-08-15
完整内容见原文:硅谷101 · 前DeepMind科学家曹原:AI for Science爆发,人类角色何在