關于人工智能時代科學做好科普工作

40多年前的一個誤會

1980年代初我還在讀本科期間，國內人才學、情報學和科學學等“新潮學科”很熱門。因為對其有點興趣，所以見到與之相關的中英文新術語我會用卡片記錄下來。

在1980年5月出版的《讀者文摘》（Reader’s Digest）雜志上，我看到有篇文章的標題提到Scientology，立刻聯想到大概是“科學學”的一種說法。當時我已知道“科學學”譯自science of science，但在那個敢想敢說的80年代，國內有人覺得這個英文名稱不夠“科學”，于是在雜志上發文章建議構造一些新詞，具體已無可查考，但記得大體是以science的詞干加一個代表學科的后綴，所以我這個“聯想”并非空穴來風。

等我讀完文章發現，那完全是個誤會。Scientology其實是基督教等西方傳統教派以外的所謂“新宗教運動”（NRM）中的一支，有人認為其實是一種邪教。它最初以一種名為“戴尼提”（Dianetics）的“心理治療術”吸引了眾多信徒，在美國曾經紅極一時，著名影星湯姆·克魯斯和約翰·特拉沃爾塔等都曾是其信徒。據說后來因為稅收原因注冊為教派，海內外普遍音譯為“山達基”。雖然與科學學完全無關，我還是做了一張文摘卡片留下了記錄。

一晃8年，1988年我突然發現《戴尼提：自我心理調節技術》一書中文版在國內發行了。一家荷蘭的出版公司到處舉辦講座和座談，國內有的報紙還以整版篇幅捧場。在如此營銷術的轟炸之下，11月3日上海某書店門口數千人排隊爭購，最后據說該書在大陸銷售了20萬冊。而當有家上海媒體發文質疑此書所宣稱的治療功能后，那家出版公司居然三次派人去報社上門施壓。

當時我在上海科學技術情報研究所工作，從那張文摘卡片找到了《讀者文摘》那篇文章以及許多相關資料。“路見不平”，就和幾位同事一起在媒體上發了一些聲音，得到了良好的社會反響，《戴尼提》熱迅速退燒，而那家出版公司后來再沒有去報社糾纏。

歲月如流。再一晃多年過去，山達基光環早已不再，爭議和官司依舊不斷，曾為其站臺的大明星紛紛退出，有的還成為其激烈的批評者。國內二手書市場今天還可以找到大量《戴尼提》供貨，看來當年推銷“20萬冊”用力過猛，造成了現在的哀鴻遍地。

當然，山達基名稱與科學學的偶合，就像著名大報《基督教科學箴言報》（The Christian Science Monitor）背后的基督教科學教派（Christian Science）一樣，只不過恰巧用上了他們所理解的science一詞。但后面我將會提到這件事如何影響我思考科學學的未來。

科學一路高歌、科學學漸入佳境

科學發展的過程經歷了與愚昧和無知的斗爭。從現代科學概念形成起就與創世說等信仰學說在不同軌道上賽跑。而文藝復興和工業革命以來，由于其對人類社會進步作出的巨大貢獻，科學明顯勝出。第二次世界大戰更是彰顯了科學和工業的威力，戰后《科學：無盡的前沿》發表之后，科學被公認為大國的立國之本。

科學學的命運隨著科學共同體的發達而漸入佳境。科學學本身就是科學發展的衍生物。它起源于科學史和科學社會功能的研究，而對科學文獻增長的觀察和分析，因文獻和引文數據庫以及計量工具方法的建立，科學計量學成為其中進展最快的領域。隨著科學對人類社會的貢獻越來越被深刻認識，科學學的研究和應用進入到更廣闊的天地，與此同時，科學共同體對科學學也提出了更高的要求，希望從更好地理解“發生了什么”和“怎么發生的”，走向有目的地尋求“如何做得更多、更好”。

在此過程中，科學學本身也正在發生深刻的變化。我注意到可能存在這樣的趨勢：一方面，科學學研究長期以來由文獻信息、科技史、科學哲學和科技管理等領域學者擔當，在科學共同體內從未占據中心位置，而現在正在轉變成整個共同體關注的重要領域；另一方面，科學學早期研究主力大多出自歐洲，而最近十幾年美國出現了一些值得關注的信號。

首先是美國政府科技管理部門進入角色。早在2005年美國總統科技政策辦公室主任約翰·馬伯格（John H. Marburger）提出了The science of science policy這個概念，通常應該理解為“（制訂）科學政策的科學”。2007年2月1日美國國家科學基金會（NSF）發出“科學與創新政策的科學”（Science of Science and Innovation Policy，SciSIP）項目招標通告，2009年同名項目再度招標，而且以后每年自動延續。與之相呼應，2008年11月美國國家科學技術理事會和科技政策辦公室發布了“科學政策的科學”研究路線圖，2011年出版了便于操作的《科學政策的科學手冊》。美國國家科學院（NAS）從2022年開始連續在6到7月召開以科學學與創新為主題的國際會議，最新一屆于2024年7月1—3日在華盛頓召開。

科學政策的科學（包括SciSIP）與科學學是什么關系？當然不只是其中碰巧包含了“science of science”這一詞組，從具體內容看兩者是高度重合的，前者或許更加側重應用，特別在政府政策制定中的應用。由英國首先倡導的循證決策（evidence-based policy）理念，也在那段時間得到美國政府的認同，它和“科學政策的科學”應該是一脈相承的。

近年來“科學學”成為政府支持的重要研究領域。2018年3月《科學》雜志發表一篇題為“科學學”的綜述文章。14位署名作者來自美國、瑞士、匈牙利、意大利和荷蘭，項目資助方除美國的NSF、美國國立衛生研究院（NIH）和一些大學外，美國國防部高級研究計劃局（DARPA）、空軍科學研究辦公室和陸軍研究辦公室都赫然在列，還有歐盟的“全球系統科學”計劃等。該報告作者中的兩位于2021年又出版了專著《科學學》（The science of science），其中文版幾乎同時在國內出版。

該書第2頁中出版方寫的序言開宗明義地說，“這是第一本關于科學學的概覽”。書中對科學學界公認的歐洲創始者幾乎只字未提，這可能會引起爭議。據說從普賴斯的《小科學 · 大科學》和默頓（R.K.Merton）的《科學社會學》開始，歐洲和美國的學派就有一些意見分歧，此書或許可以說是美國版科學學的第一本概覽。此外2018年《科學》雜志文章中提出的科學學一個新的縮寫SciSci，在這本書中完全被棄用，雖然該書第二作者就是《科學》雜志文章的通信作者之一。恩格斯說過：一門科學提出的每一種新見解，都包含著這門科學的術語的革命。由此看來美國版的科學學看上去還有點像新興學科，但如果這些項目得到了美國幾大主要科研資助機構的背書，那就需要認真看待。

科學學需要繼續前行

既然科學有無盡的前沿，科學學是不是也應該不斷拓展自己的前沿？應該是沒有疑問的，需要討論是如何拓展、向哪里拓展。

至今看到的有關文獻中，擴大數據種類和來源，加強數據驅動的研究是一個共識。《自然-人類行為》雜志2022年7月發表的社論提出科學學進一步發展的關鍵在于拓寬視野。社論最后說，“如果（科學學）想要在科學界產生更大的影響，就必須擴展其方法和數據源的范圍，研究、學習與之相關聯的伙伴領域，與它們更緊密結合在一起”。這個觀點似乎并不新鮮。為了突破傳統文獻和引文數據集的局限，“替代計量學”多年前就已從社交媒體等數據分析開始了探索。而另一個被共同注意到的方向就是人工智能。科學智能（AI for Science）已是一個熱點，中國科學院的一個團隊2024年在《信息處理與管理》（Information Processing and management）雜志上發表了關于“社會科學智能”（AI for Social Science）的一篇論文，“科學學智能”（AI for Science of Science）或許可以包含其中。一個大致的共識是應該讓人類與機器共同來研究科學共同體。

數據驅動在可以預見的未來可能還會是科學學研究的主流，需要注意的是，應當避免如傳說中那位手中拿把錘子的孩子那樣，隨便什么東西都去敲一下。也就是說不要被現有數據和工具方法牽著鼻子越走越“卷”，而是要針對目前難以解決但值得深究的真問題，尋找新的資源和新的工具——比如人工智能——來實現突破。

舉例來說，跨界被公認為科學突破和顛覆性創新發生的重要途徑。物理學家艾力克·貝齊通過激光技術突破做出了屬于工程技術的顯微鏡，運用在生命科學領域，最后與兩位化學家分享了2014年諾貝爾化學獎。類似這樣的情況很多。科學計量學很早就通過合著、共詞、共引用和共被引分析等途徑試圖揭示和理解科學史上科學家之間的“無形學會”現象，以及跨學科跨產業的知識流動。多年前我看到過一個案例：專利引用揭示了嘧啶衍生物從開始腫瘤治療跨界到運用于免疫性疾病，再到殺蟲劑和植物生長素的跨界應用。傳統計量學研究可以發現更多跨界的現象，但我們更需要了解其中的邏輯和可能的因果關系，大數據和人工智能技術或許可以做些探索。當然這就需要更多的“替代”數據和新的工具方法。

目前最網紅的埃隆·馬斯克本人則顯示了另一種跨界：擁有物理學和經濟學學位，從事過在線新聞出版、互聯網金融、航天工業、越洋高速交通、電動汽車領域的工作，同時還宣布進入新能源領域。是什么造就了一個人這樣的大跨度跳躍？嚴格說這個問題可能不屬于科學學，但也是相關的有趣課題。

科學學有沒有超越計量的發展空間？

以計量方法觀察和分析已經發生的科學事件、探索其規律是重要的，而更有意義的或許在于能不能幫助發現科學的新邊疆。科學學研究既要做好科學發展的“太史官”和“戰地記者”，在有條件的情況下更要做“勘探者”，在科學前沿尋找尚未被光顧但值得探索的領域。

科學學的杰出學者趙紅洲1984年在其《科學能力學引論》中提出“科學發現過程好比（礦藏的）采掘過程”。他指出，在不同的歷史年代，“總有一門（或幾門）學科是科學發現的‘當采’學科”。他還引用他人的話，認為這樣的當采學科將出現在“社會需要和科學邏輯的交叉點”。如果把他所說的“學科”延伸為有希望的未來科學前沿的話，我們可以從今天的社會需要和科學發展所提供的條件，來探索科學前沿中尚未被充分認識而有希望蘊藏“富礦”的新戰場。

物理學有個勒·夏特列原理，它是指在一個封閉系統中如果平衡態被打破，系統本身會產生與變化的方向相反的作用。人工智能實際上應該被稱為機器智能，機器智能的迅速崛起甚至已經讓人類感受到威脅。在一個人-機共存的世界中，人類自身是不是應當更加重視對自身的認識，讓自己變得更強？“以人為中心的人工智能”（HAI）就明確提出要在發展AI同時更加重視人類本身。

2019年李飛飛和斯坦福前教務長共同創立了斯坦福“以人為中心的AI實驗室”（Stanford HAI），在其歡迎網頁上發布了兩位創始的聯合主任發出的歡迎信，其中說到，“如果人工智能是為了滿足人類的集體需求，那么它必須理解是什么在物理、智力和情感上驅動著我們”。歐盟支持的“人道的AI”項目（HumanE-AI-Net）認為歐盟有責任為AI重新導向，提出要以人類獨有的能力、對世界的認知以及從用戶個人的特定視野來豐富AI。這些預示著對人本身的研究更應該得到重視。在人工智能日新月異發展的同時，更加重視研究人本身的能力和弱點恐怕是值得認真考慮的。

這讓我再次想起了“山達基”。記得當時我們寫的報告里是這樣說的， “戴尼提的具體操作對人的心理和精神可能有某種作用。這可以在專業范圍內對它進行科學研究”。眾所周知，人體的有些現象目前的科學可能無法解釋。國內幾十年前曾一度盛行“人體特異功能”研究，由于太多的誤傳、不實甚至欺騙混雜其中，再加上一些別有用心的嚴重干擾無疾而終。

但是如果有些現象確是客觀存在，就可以成為科學研究的對象。我國科學學研究剛剛興起的時候，進入研究視野的還有一些與科學學有關的領域或概念，除今天仍然活躍的“軟科學”和生命力尚存的“元科學”（science of science翻譯為元科學可能更加準確），以及未能走下去的“潛科學”和“前科學”等等，其中就涉及一些傳統科學不關注或者未能關注的自然和人類現象。

錢學森曾鄭重倡議要在其“開放的復雜巨系統”構架下建立“人體科學”，雖然引起了爭議還可能包含不成熟甚至錯誤的成分，但其中肯定有合理的、值得探討和研究的部分。例如他在1986年就提出需要研究“人-機-環境系統工程”，這在人工智能時代都是個非常前沿的課題。

1991年11月日本成立的“人體科學會”至今仍然每年出一期《人體科學》雜志。雖然其“人體科學”的英文譯名Mind-Body Science與錢學森所用的Anthropic Science不一樣，但其“身心”合一的涵義與錢學森的人體科學是一致的。

可以相信，人工智能不會降低人的重要性，目前如果說建立人體科學的完整體系尚屬遙遠的話，與人體有關的循證醫學和心理學研究中的某些方面，在人工智能時代可能成為起步點。

涉及人本身的任何研究都需要特別小心。我想起了曾被寄予厚望的IBM 公司的“沃森健康系統”。在人工智能領域曾經是先鋒的IBM當年去啃了智能醫療領域這個硬骨頭，結果鎩羽而歸，而今人工智能高歌猛進，藍色巨人卻被冷落在一邊。

當然更要汲取歷史教訓，必須排除任何非科學的干擾，注意不能讓這方面的探索成為人人都可來插一手的“群眾運動”。

感謝寧波諾丁漢大學教授曹聰閱讀本文初稿提出的寶貴意見和建議。

本文作者繆其浩研究員曾經擔任上海科學技術情報研究所副所長