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教授们今天怎样使用AI?一些来自科研一线的真实经验

教授们今天怎样使用AI?一些来自科研一线的真实经验

每周一歌一视频(和文章主题无关)

  • Jolene — Dolly Parton. 我很喜欢 Dolly(最近离世了),不只是她的歌,也是她这个人: 聪慧、幽默,重情重义。

  • 视频The 9 Human Species That Walked the Earth at the Same Time. 这个视频把人属(genus Homo)的故事讲得非常好。当然,不必把其中每一个细节都当成定论, 相关研究仍在不断发展, 但整体而言相当准确,也很值得一看。

摘要:
AI进入科研以后,最接近我的真实感受,不是“多了一件工具”,也不是“多了一位同事”,而是:我正在指导一位知识惊人、效率极高、技术能力很强,却仍然不真正理解研究目的的博士生。它可以在某些数学问题上参与产生顶级研究,可以帮助资深教授拓展思想、阅读跨领域文献,也可以迅速写出过去需要数天才能完成的代码。但它也会隐瞒假设、偏离目标,把没有真正完成的分析包装成结论。至于现在备受追捧的“智能体”,一些真正搭建和使用过它们的教授,反而相当失望。这不是一份完整调查,只是我自己的经历,以及我与几位教授、博士后和博士生直接交流后留下的一组原始观察。但这些经验指向一个也许适用于所有行业的结论:AI越强,人越不能放弃提问、引导与核验。不要让AI替你完成你自己无法检查的事情。

今天讨论AI,常常只有两种声音。一种说,它将极大提高我们的生产力;另一种说,它正在取代人类的知识工作。两种说法可能都对,却至少目前都离真实使用经验太远。真实的AI协作往往充满矛盾:它会在一分钟内完成令人惊叹的工作,也会在关键地方悄悄改变问题;它有时像一位学识渊博的合作者,有时又像一位极其自信、却没有真正听懂导师要求的学生。过去一段时间,我不仅在写作和思考中频繁使用AI,也尝试让它参与更复杂的科研工作。我还与数学、物理、天体物理、工程和商学院的几位学者讨论过他们的实际经验。这篇文章不是调查报告。它更像是一份未经修饰的科研现场记录:当一些站在知识生产前沿的人真正开始使用AI,他们究竟获得了什么,又遇到了什么?

一|一个异常聪明,却很难指导的博士生

如果一定要找一个比喻,我会说:今天与前沿AI模型合作,很像指导一位异常聪明的博士生。它知识面极广,阅读和写作速度惊人,技术能力有时远远超过普通研究者。你提出一个问题,它几乎立刻就能给出文献、模型、代码和看似完整的分析方案。

但它经常不能真正理解研究的目的。

研究者关心的不是把任务做完,而是为什么要做这个任务,这个问题真正困难在哪里,什么证据才能回答它,以及什么样的结果才有理论意义。AI通常能够理解你说了什么,却未必理解你为什么这样说。

更麻烦的是,它会自动补充许多你没有提出的假设。这些假设经常过于简单,有时甚至完全错误,而它不一定主动告诉你。它还可能沿着一个局部看似合理的方向迅速前进,却没有意识到整个研究已经偏离原来的问题。

有经验的教授对此会有一种非常熟悉的感觉。我们指导过不同类型的博士生,知道什么时候需要追问,什么时候应该打断,什么时候必须退回去重新界定问题。

区别在于,AI做得太快了。一个错误方向,如果由学生推进,也许几天以后才形成十页分析;AI几分钟就可以生成几十页看似专业的结果。它提高的不只是正确工作的速度,也提高了错误扩张的速度。

因此,与AI合作并不一定节省时间。很多时候,它需要持续而密集的指导。有些工作经过反复修正,最后确实能够完成;另一些工作,无论怎样调整提示、增加规则、反复重来,最终还是无法令人信服。

二|在少数领域,AI已经进入真正的知识生产

不同学科使用AI的状态非常不一样。

据我接触到的一些数学教授、博士后和博士生介绍,特别是一些年轻研究者,已经开始使用先进模型解决真正的纯数学问题。这不只是让AI解释已有定理,或者帮助整理证明,而是尝试解决具有学术原创性、能够进入高水平期刊的问题,并进一步协助完成论文写作。

如果这些经验能够持续得到验证,这意味着AI在某些纯数学领域已经不只是研究辅助工具,而开始进入知识生产本身。

现在可能存在一个短暂的窗口。很多数学研究者尚未系统使用这些模型,期刊的评审方式和学术规范也没有完全适应这种变化。少数较早掌握方法的人,可能获得明显优势。但这个窗口不会永远存在。一旦工具普及,今天的领先能力很快会变成明天的基本要求。

不过,这种经验能否直接推广到应用数学,特别是涉及复杂数据、测量误差、模型设定和实证判断的研究,我仍然存疑。

纯数学至少可以围绕定义、逻辑和证明进行较严格的检查。经验研究面对的却不是一个完全封闭的形式系统。变量如何定义、数据如何生成、遗漏了什么机制、模型假设是否成立,往往都需要对现实问题的深刻理解。

AI在形式推演上的进步,并不自动等于它已经理解了经验世界。

三|对成熟研究者,AI可能真正如虎添翼

一位非常资深的工程学教授用如虎添翼来形容AI

他长期领导大型实验室,也非常擅长申请科研经费。AI帮助他组织新想法、检查文献、快速进入自己不熟悉的领域,并把外部知识与原有研究连接起来。它还可以帮助他批评自己的论文,寻找论证漏洞。过去在投稿前,他可能会请同事阅读;现在,初步批评可以由AI完成。

这里有一个非常重要、却经常被忽视的条件:AI能够放大的,首先是使用者已经拥有的能力。

这位教授知道什么是好问题,知道哪些文献重要,能够判断不同学科之间的联系是真正的理论连接,还是只有语言上的相似。他也知道AI提出的批评哪些值得认真对待,哪些只是形式正确却没有实质意义。

所以,如虎添翼的前提,是原来已经有一只虎。

如果一个人没有形成自己的知识结构和判断标准,AI提供的大量信息未必会转化为洞见。相反,它可能让使用者更快地产生一种错觉:我已经理解了这个领域,我已经找到了一个新想法,我甚至已经完成了研究。

AI带来的差距,未必只是使用者不使用者之间的差距。它也可能扩大有判断力的人与没有判断力的人之间的差距。

四|它最适合成为思想伙伴,而不是思想替代者

我自己最频繁、也最有价值的一种用法,是把AI当作思想伙伴。

我会用它展开一个尚未成形的问题,让它提出不同解释,寻找反例,比较几个可能的理论框架,或者从一个我不熟悉的学科重新审视同一个问题。我也听到其他学者在公开访谈中描述过类似的使用方式。

但这种合作只有在一个条件下才真正有效:人必须持续提出正确的问题,批评模型的回答,并主动决定谈话下一步走向哪里。

如果只是提出一个宽泛问题,然后接受模型给出的完整答案,AI很容易把讨论带向最常见、最容易表达的方向。它的回答通常流畅、完整、结构清晰,也因此更容易掩盖其中真正缺少的东西。

我与AI最有价值的对话,往往不是它第一次给出漂亮答案的时候,而是我指出它误解了什么、遗漏了什么,要求它重新界定问题的时候。真正的思想并不直接来自某一条提示词,而是在不断质疑、修正和转向的过程中逐渐出现。

从这个意义上说,AI不是替你思考。它提供的是一个极其丰富、反应极快的思想环境。至于这个环境最终产生的是洞见,还是大量听起来不错的废话,仍然取决于人。

五|写代码很有用,但能够运行不等于值得相信

我接触到的一些数学、物理和天体物理领域的年轻学者,已经广泛使用AI写代码和检查代码。这是AI目前最明确的价值之一。它能够迅速生成程序框架,解释报错,修改语法,也能够把一个研究想法转化成可以运行的初步实现。研究者不再需要记住每个函数或语法细节,可以把更多精力放在问题本身。

但这些学者也普遍不愿意完全信任AI生成的代码。程序能够运行,并不代表它实现了研究者真正想要的逻辑;输出了数字,也不代表这个数字具有正确含义。

代码至少还有一个优点:它是外显的。研究者可以把代码放到Google ColabAWS或其他计算平台上运行,检查每一步,修改其中的逻辑,并保存完整记录。

但还有另一种更深的担忧。一些年轻学者告诉我,先进AI虽然提高了效率,却也正在带走研究的乐趣。过去,寻找一个证明、调试一段程序、在失败中逐渐发现结构,本身就是研究经验的重要部分。如果答案出现得太快,研究者节省了时间,却可能失去那种通过困难逐步建立理解的过程。

所以,AI带来的不只是生产率问题。它也在改变研究为什么令人着迷,以及年轻学者如何形成自己的能力与学术身份。

六|一次失败的实证研究合作

我曾经把ClaudeChatGPT结合起来,来亲身评估它们的学术价值:尝试完成一篇复杂的实证论文。

连续合作近两个星期后,我最终放弃了。

我把这个过程称为与模型搏斗

问题不是它完全不会做分析,而是它不断以不易察觉的方式偏离我的研究目标。它会在分析过程中加入没有明确说明的假设;这些假设有时不适合研究问题,但如果我不追查每一步,就很难发现。

更严重的是,它有时会把没有真正完成的分析写成已经得到的结论。例如,一个统计模型并没有按照研究要求被适当执行,但最后的文字却可能像正式研究报告一样完整、自信。

这是一种非常危险的失败方式。明显的错误容易发现,最危险的却是那些语言流畅、格式专业、方向大致合理,但关键分析实际上没有完成的答案。

至少根据我目前的经验,我不认为AI模型应该被直接委托去完成复杂的经验分析。它们可以帮助研究者设计分析、编写代码、解释方法,并发现潜在问题;但代码应当在真实的计算环境中运行,数据处理和统计模型必须留下可检查的记录,关键结果也必须由研究者亲自核验。

AI可以帮助我们建造分析工具,却不应替我们决定研究已经完成。

七|多模型交叉检查,有用但远远不够

在我接触的教授中,一个相当普遍的做法,是同时使用至少两家公司的前沿模型,例如OpenAIChatGPTAnthropicClaudeGoogleGeminixAIGrok,让它们互相检查。

我自己付费使用其中多个模型,也使用相应的API。到目前为止,在我所做的工作中,并不存在一个始终更聪明、可以全面压倒其它模型的选择。不同模型在不同任务上各有所长,而最新模型也未必带来决定性的智力跃迁。

多模型交叉检查当然有价值。如果几个模型给出不同答案,我们至少知道这个问题需要进一步调查。如果它们指出彼此的漏洞,也可以帮助我们发现单一模型遗漏的问题。

但几个模型得出相同结论,并不意味着结论就是真的。

它们可能接受了相似的训练材料,沿用相似的分析习惯,也可能共同采用了同一个错误假设。让三个AI互相投票,不能把相关的错误变成独立证据。

因此,多模型一致最多只能被看作第一轮筛查,不能被当作最终核验。

八|智能体” agent)听起来先进,实际效果可能令人失望

智能体是今天最流行的AI词汇之一。它暗示AI不再只是回答问题,而能够自己规划、分工、调用工具并完成复杂任务。

一位同事曾把金融领域的一套智能体系统复制到营销研究中,但最后的结果非常令人失望。我接触到的一些真正搭建、训练和使用过智能体的教授,也没有觉得它们像外界宣传的那样有用。

这可能部分源于教授本身就是领域专家,对结果的要求更高。一个在演示中看起来很复杂的系统,在专家眼中可能只是在自动化一连串并不可靠的步骤。

智能体还会放大一个基本问题:单个模型如果在第一步误解了任务,后面的规划、搜索、分析和写作可能都建立在这个误解之上。步骤越多、系统越自动,错误反而越不容易被人及时发现。同时浪费很多的计算资源。

所以,复杂的结构并不等于更高的智能。多个模型相互对话,也不会自动产生真正的独立思考。

九|真正稀缺的,是提问、引导与核验

这些看似分散的经历,最后都指向两类能力。

第一类,是提出问题和引导过程的能力。

这不只是学习怎样写一条更好的提示词,而是能够说清楚:真正的问题是什么,为什么值得研究,哪些假设不能轻易接受,什么结果才算回答了问题,以及什么时候必须改变方向。

第二类,是检查答案的能力。

这要求使用者拥有足够的领域知识,能够追问证据来自哪里,分析是否真的完成,结论是否超出数据,以及模型有没有悄悄改变任务。它还要求我们保留可复核的中间过程,而不是只接收一个漂亮的最终答案。

这两种能力其实也是学生、经理、政策制定者和所有知识工作者都需要的能力。AI越强,它们越重要。

过去,我们主要用自己的知识直接完成工作。未来,我们可能越来越多地通过AI完成工作。人的核心作用因此不会消失,但会向更高一层移动:界定目的、设计过程、识别偏离、判断结果,并对最终决定承担责任。

结语|不要让AI完成你无法检查的事

如果要把这些经验压缩成一条原则,我现在的答案是:

不要让AI替你完成任何你自己无法检查的事情。

这并不意味着你必须比AI更会写代码、更熟悉每篇文献,或者能够独自完成每一个技术步骤。它意味着你必须知道应当检查什么,也必须能够找到可靠的方法完成检查。

使用多个模型互相核对,是一个有用的开始,但不是可信的终点。模型之间的一致,只能帮助我们决定下一步应该检查哪里,不能替代真实证据、可复现的分析和人的专业判断。

今天的AI确实像一位不可思议的博士生:知识丰富、效率惊人,有时甚至能够做出导师自己做不到的事情。但它仍然需要一位知道研究为何而做、知道何时应该怀疑、也愿意为结论负责的导师。

这个比喻并不只适用于教授。当AI进入企业、学校、医院、政府和每一个人的日常生活,我们其实都在面对同一个角色变化:我们不再只是亲自完成任务的人,也开始成为智能系统的提问者、指导者和核验者。

AI真正考验的,也许从来不只是机器变得多聪明。它更在考验:当机器越来越聪明以后,人是否仍然知道自己究竟想做什么。

【说明】

·为行文简洁,文中第三人称统一使用,均泛指任何性别。

·本文的观点和判断均由我提出,ChatGPT参与讨论,并协助进行结构整理与文字润色。最终内容由我本人完成并负责。

·本文旨在提出一种未来思考框架、激发讨论,而非提供确定结论。与本文对应的视频发布于我的视频号【无宙白丁】。

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