
当AI攻陷纯数学:科学研究正在迎来转折点
2000年,法国数学家阿兰·孔涅(Alain Connes)曾笃定地表示,千禧年大奖难题(Millennium Prize Problems)对计算机而言是“绝对无法触及的”。然而这一共识已被打破:
88小时与719篇论文的震动
9月初,OpenAI声称其内部模型攻克了千禧年大奖难题之一——涉及流体运动的纳维-斯托克斯存在性与光滑性问题(Navier-Stokes problem)。人类数学家苦思至少一个世纪的难题,AI仅用 88小时 破解。
紧接着,康涅狄格大学数学家阿尔瓦罗·洛萨诺-罗夫莱多(Álvaro Lozano-Robledo)口中“数学史上最重要的一天”到来:OpenAI一口气发布了 719 篇论文,详细记录了同一模型对至少 372 个长期未解开放性问题 的证明方案。
学界的恐慌:从“震撼”到“被绝育”
这一连串突破并未换来全行业的欢呼,反而引发了数学界的深层震荡:
- 2022年菲尔兹奖得主乌戈·迪米尼-科潘(Hugo Duminil-Copin)直言自己“被彻底吓懵(paralysed)”。
- 迪米尼-科潘联同包括27位菲尔兹奖得主在内的8000多名学者签署声明,直指这是**“AI在数学领域的严重对齐失准”**。
- 菲尔兹奖得主马丁·海尔(Martin Hairer)警告:若任其发展,AI将使这门学科**“彻底丧失生机与创造力(sterilise the field)”**。
阻力何在?没有洞见的答案是“弗兰肯斯坦”
数学家的担忧并非单纯出自职业防御,其核心矛盾在于:
- 探索过程重于结果: 攻克未解之谜的真正价值,往往在于催生全新的理论和工具(例如16世纪曾被视为“毫无用处”的虚数,如今却构成了量子物理与电气工程的基础)。
- 缺乏可解释性与原创性: 马德里CUNEF大学数学家路易斯·马丁内斯-佐罗亚(Luis Martínez-Zoroa)指出,AI写出的长达166页的纳维-斯托克斯问题论文“像是一个拼凑了不同研究碎片的科学怪人(Frankenstein)”,充斥着晦涩的过程,却没有带来新的研究路径或启发性思想。
蔓延至整个自然科学的连锁反应
数学并非唯一受到冲击的学科:
- 理论物理沦陷: 剑桥大学大卫·汤(David Tong)表示,仅用几个月时间,用大语言模型辅助物理计算已成常态;Anthropic旗下的Claude也已在粒子间相互作用计算上突破了研究前沿。
- 研究同质化加剧: 芝加哥大学詹姆斯·埃文斯(James Evans)团队对4130万篇论文的分析显示,AI虽然提升了学者个人的发文量和引用率,却导致研究课题的多样性缩减了近 5%,科学家之间的思想互动减少了 22%。Google针对600多位科学家的调查亦显示,近半数学者倾向于用AI做保守、短周期的发论文项目,仅28%用于开拓性探索。
科学家的未来:从探索者沦为“论文考古学家”?
伦敦国王学院的埃克托·泽尼尔(Hector Zenil)描绘了一个由AI与机器人构成的“自主科学闭环”——从提出假设、自动实验到评估迭代,整个研究链条可能彻底脱离人类理解力。届时,人类科学家的角色将被降级为“考古学家”:只能跟在AI的发现后面,试图逆向复原机器究竟是如何得出结论的。
尽管数学家眼下不会立刻失业——检验AI那晦涩复杂的证明依然需要海量人类劳动,且AI至今难以像发明虚数那样实现真正的从无到有;但不可否认,低估AI潜力的代价已然显现,人类科学正步入前所未有的陌生领域。