7×24小時非人類科學家入場:當AI開始自主探索科學未知領域 | 多倫多大學

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自主通才科學家(AGS)正成為現實!

來自多倫多大學、IIT、清華大學、浙江大學、羅格斯大學、哈佛大學、佐治亞理工學院和倫敦大學學院的跨學科團隊的最新研究指出,融合人工智能與機器人技術的「自主通才科學家(AGS)」不僅能獨立完成從文獻綜述到實驗驗證的全流程,更可能以指數級速度推動科學發現,突破人類能力的物理與認知邊界。

除此之外,其團隊還構建了將AI大腦與機器人軀體深度融合的通用科研系統概念框架,展示了機器人與AI科學家在自然科學、形式科學、應用科學、人文科學,以及跨學高高學等全科學領域的原創性發現的潛力。

超級智能的曙光:AI與機器人科學家引領科研新時代

相比AI在工業生產或家庭生活中替代人類勞動,其在科學發現中的應用更能體現通用人工智能的真正價值——引領並超越人類水平的科研成果,或許正是衡量超級智能的關鍵標準。

機器人與AI科學家正攜手突破科學的邊界,迎來一個全新的擴展定律(Scaling Laws),開啟一個自主科學探索的新時代。

一、當AI大腦邂逅機器人軀體:通才自主科學家的誕生

自主通才科學家(AGS)正成為現實,這種系統將AI的智能與機器人的物理操作完美融合,能夠獨立完成從問題提出到實驗驗證的全過程。

AGS的核心在於五大模塊:

文獻綜述,它能自主檢索全球數據庫;

提案生成,設計創新實驗方案;

實驗執行,跨越數字虛擬模擬與物理操作;

論文準備,撰寫嚴謹的研究報告;

反思與反饋,通過自我優化提升能力。這種架構讓AGS不僅能模仿人類科學家,還能超越人類的速度與廣度。

當前,AI科學家擅長推理、數據建模與分析;而機器人科學家則能執行物理任務。

但二者單獨存在時都有局限:AI缺乏動手能力,機器人缺乏場景泛化能力和靈活思維。

從自然科學到社會科學,每個領域都需要虛擬分析和物理實驗的結合,但比例各不相同。

當前各種AI科學家和機器人科學家系統的能力仍然是單域的,專注於特定學科,仍有很大局限。

而未來的融合Agentic AI 和具身智能機器人的AGS系統有望在各個方面實現全面突破,成為真正的通用科學家。

二、科學發現的新擴展定律:突破物理與智慧的界限

傳統科研受限於人類的能力:全球科學家數量有限,每人每天專注時間不過數小時,且多局限於單一領域。相比之下,AI與機器人科學家可以幾乎無限複製、永不疲倦,並跨越學科壁壘。

這種能力催生了「知識飛輪」效應:每次發現都為下一次研究鋪路,形成加速循環。

比如,一個AGS系統在研究氣候變化時,不僅能分析海量氣象數據,還能設計新型碳捕集材料,每一步成果都推動後續突破。

這種指數級增長將科學發現的速度推向新高度。

更重要的是,AGS突破了雙重邊界。

物理邊界:機器人能在深海或火星表面開展實驗,探測與研究各種極端環境,這些能力使科學研究可以拓展到之前無法涉足的領域;

知識邊界:AI整合多學科知識,可能催生全新領域,質與量的提升,實現人類難題突破的知識界限。工業革命解放了生產力,這場科研革命將解放人類的想像力。

三、非人類科學家的研究成果管理:知識可控與規範化

當AGS系統以驚人速度產出成果時,傳統學術體系無法適應AGS時代的需求,難以消化海量論文。

為此,科學家們提出了aiXiv平台——一個專為AI與機器人研究設計的預印本服務器。

aiXiv不僅加速發表,還革新評價體系。它摒棄了傳統引用計數無法適應AI驅動成果規模的局限,而是結合AI與人類專家評估的多層評審機制,確保成果的質量與發表效率兼顧。

無論是AI科學家還是機器人科學家,都可以在平台上發佈研究提案和成果文章,供人類及非人類科學家評估和使用。經過平台驗證的研究提案有機會被採納並進行實驗,而成果還可進一步提交至傳統期刊接受嚴格評審。

同時,平台支持成果持續更新,如同一個「活的知識庫」,讓科學發現不再是靜態快照。

倫理問題也在考慮之中:AI研究的署名歸誰?責任如何劃分?aiXiv通過透明機制,確保每項成果可追溯、可驗證,為非人類科學家的時代鋪平道路。

四、超級人工智能的標準:科學研究的洞察力、創造性與系統性思維

超級智能的關鍵標誌之一,或許是機器智能可以進行原創性和突破性科學發現。論文提出了AGS能力分級,從0級(無AI)到5級(先驅者)。

當前系統多處於1-2級,如輔助數據分析;少數達3級,能協作實驗。真正的超級智能在5級:完全自主,超越人類。

5級:先驅者: 能夠在所有環境中完全獨立運作,進行開創性研究而無需任何人類干預。

它們不僅綜合跨學科知識,還創新並製定全新的科學原理。它們的工作將帶來前所未有的科學發現。

科學發現為何是超級智能的標準?它需要洞察力、創造性和跨領域整合——智能的終極體現。

然而,這也帶來挑戰:如何驗證AI的發現?如果其理論超乎人類理解,我們如何信任?這些問題提示我們,超級智能的到來不僅是技術飛躍,更是哲學與倫理的考驗。

結語

AI與機器人的融合正將科學推向新巔峰,不僅加速發現,更拓展了人類無法觸及的領域——從微觀粒子到宇宙奧秘。

AGS不是人類的替代者,而是夥伴,AI的計算能力、記憶容量和跨領域整合能力,以及人類的創造性思維、直覺和道德判斷,共同推動科學邊界的擴展。

這場革命已拉開帷幕。未來,當我們回顧今日,或許會發現,超級智能的AI與機器人科學家不僅改變了科學研究範式,更照亮了人類文明的新篇章。這是一個值得期待與參與的時代。

你準備好迎接這場變革了嗎?

Arxiv論文鏈接:

https://arxiv.org/abs/2503.22444,

Awesome AI Scientist Papers倉庫:

https://github.com/openags/Awesome-AI-Scientist-Papers.git

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