V
主页
我本来谈的是诺贝尔物理学奖为什么发给AI,结果连化学奖都预测了
发布人
2024年10月8日下午5:45,诺贝尔物理学奖颁布以后,把所有人都震惊了:居然是发给人工智能!自1901年以来,这还是头一次诺贝尔物理学奖发给正常看起来不属于物理的领域。甚至两位获奖者John Hopfield和Geoffrey Hinton本人,在知道自己获奖时也非常诧异。 为什么发给这两位呢?当然可以说,他们的研究受到物理的启发,例如体系总是倾向于能量更低的状态。也可以说,他们的成果对很多物理领域产生了影响,例如发现希格斯粒子、探测引力波。不过在我看来,更大的图景是,这表现了科研范式的转变。 传统的科研范式只有两种,就是理论和实验。电子计算机出现以后,逐渐产生了第三种研究范式:计算模拟。我自己的专业就是“理论与计算化学”,所以我很熟悉这种说法。我们经常说,计算已经跟理论、实验鼎足而三,成为了一种标准的研究范式。仔细想想,这是因为计算模拟的结果跟纯理论相比,它是一种数值实验;而跟真正的实验相比,它又成理论了。所以通过计算模拟,能够发现以前无法想象的规律。 而现在明显的趋势就是,人工智能成了第四种范式。任何一个科学领域如果不跟AI结合一下,都不好意思跟人打招呼。很多人对AI的关心集中在“AI能不能超越人,会不会统治人类,我们离天网还有多远”这种哲学问题上,然后争论不休。但实际上,AI for science已经取得了很多实实在在的成果。 在诺贝尔奖主页给出的科普材料中,举了五个例子:发现希格斯粒子,因为需要AI来筛选大型对撞机上产生的数以亿计的粒子碰撞记录;探测引力波,因为需要AI来排除各种各样的噪声,例如有辆卡车经过或者有人跺一脚,剩下的才是极其微弱的来自宇宙的引力波信号;寻找地外行星;预测蛋白质结构;寻找太阳能电池材料。 在这里特别值得说一下预测蛋白质结构,即所谓“蛋白质折叠”问题。它的意思是,给定蛋白质的氨基酸序列,预测这些原子排布成什么样的空间结构。这原本是一个主要依靠实验的领域,需要大量的人力物力和时间。历史上有好几位科学家,因为解析出一种蛋白质的结构就得了诺贝尔奖。然而近年来出现一个神奇的软件AlphaFold,就是下围棋的AlphaGo那同一个团队DeepMind做的,这个软件一下子把蛋白质结构预测的精度提高了好几个级别,对于绝大多数蛋白质都预测得非常准。结果这个领域变成了计算主导的,人类的蛋白质结构库出现了爆炸式的增长。 下面我再来介绍几个AI for science其他的应用。首先就是蛋白质折叠的反问题,即蛋白质设计。蛋白质折叠是给定氨基酸序列,预测蛋白质结构,而蛋白质设计是希望蛋白质有某种功能,从而有某种结构,然后问什么样的氨基酸序列会产生这样的结构。所以蛋白质设计比蛋白质折叠更难,当然也更重要。在这方面一个非常有趣的成果,是中国科学技术大学生命科学与医学部刘海燕教授等人做的。2022年他们在《Science》上发篇文章,新闻说他们建立了“新的蛋白质从头设计方法”,属于“关键核心技术的原始创新”,这么高的评价非常罕见。这论文的标题是什么呢?叫做《用于蛋白质设计的以骨架为中心的神经网络能量函数》(A backbone-centred energy function of neural networks for protein design)。你看,这就是AI的典型应用。 再举个例子。我所在的科大微尺度物质科学国家研究中心的主任罗毅教授和他的学生江俊教授等人,近年来开发了一套机器化学家系统(https://mp.weixin.qq.com/s/vGZEaxT4rWy_gR8wQshWgQ)。这个机器化学家首先是可以读文献,用大量的文献建立数据库,预测有希望的材料组合。然后是可以做实验,它可以不眠不休地、精确地、每次只用极少量试剂做实验,所以效率比人高得多。这个机器化学家最近做出了一项标志性的成果,就是找到了在火星上制氧气的催化剂,只用火星上的材料(https://mp.weixin.qq.com/s/7FbNL_D30aLsZkgwv__Wmw)。人类不是要移民火星吗?那上去了就得用机器化学家发现的方法制氧气啊! 甚至就连我们前面说的第三种范式,即计算模拟,也受到了AI的很大启发。高性能计算应用领域有个最高奖,叫做戈登·贝尔奖(Gordon Bell prize)。2020年的戈登·贝尔奖,就颁给了一个主要由中国人组成的团队,其中的主要负责人是我在普林斯顿大学同一个实验室的师弟张林峰博士。他们用AI加速分子动力学模拟,把分子动力学能够处理的体系提高到了一亿个原子。精度更高的第一性原理计算领域,也在跟AI结合。甚至连最新潮的量子计算,都有很多人在研究量子计算 + 人工智能。 所以我们可以说,现在科研的范式不是鼎足而三,而是一张四条腿的桌子。或者说,可以凑一桌麻将了!
打开封面
下载高清视频
观看高清视频
视频下载器
物理,化学都不存在了?AI抢夺科学家的最高荣誉
接到诺奖惊喜电话,Hinton以为是诈骗
诺贝尔化学奖,又是AI??留给诺贝尔转码的时间不多了...
诺贝尔物理学奖为什么颁给AI领域?
柯洁:和诺奖得主熟,喝啤酒吃烤串畅聊AI
退学、叛逆、30年冷板凳,但诺贝尔物理学奖!
诺贝尔物理学奖脸都不要了,辛顿率AI成果夺2024年奖项
AI教父摘取诺贝尔物理学奖
听到今年诺贝尔物理奖的结果,诺贝尔连夜转码了……
获得诺贝尔化学奖的AlphaFold,为何颠覆了生物学界?
留给人类的空间不多了?AI诺贝尔化学、物理学奖双斩获。
诺贝尔化学奖的解读将由中科院物理所带来()
今年诺贝尔奖一出,所有人傻眼了
Nature炮轰诺奖,Hinton获诺奖后引发巨大争议
诺贝尔化学奖也颁给了AI
强力吐槽AI之父获物理学诺奖:我和物理的关系都比他近,我高中主修物理【直播精华#14】
AI硬控诺贝尔奖,设计预测人类蛋白质,再夺化学奖
当AI遇上化学:2024年诺贝尔化学奖授予AI在蛋白质设计和预测结构的科学家,谷歌成本届诺奖最大赢家
2024年诺贝尔物理奖颁给了AI之父
2024诺贝尔化学奖官宣,也跪在AI的大旗下了
诺贝尔物理学奖颁给搞AI的?
2024年诺贝尔物理学奖得主杰弗里·辛顿珍贵访谈:他发明了AI,但又最警惕AI
获得诺贝尔化学奖的AlphaFold,为何颠覆了生物学界?
2024年诺贝尔化学奖公布
请AI按诺贝尔奖委员会评选物理学奖的套路预测一下化学奖,结果它不干了
今年的诺贝尔奖绝对是颠了!刚刚发布的诺贝尔化学奖跟物理奖一样,又是一半给了人工智能,搞AI的发了大财!透过现象看本质,未来至少十年的教育趋势已经明确了!
2024年诺贝尔奖揭晓,AI成最大赢家,中国人或再获文学奖
诺奖连续两天颁给AI,科学的尽头是计算机吗?
我想不通.jpg 🤔 诺贝尔化学奖又发给AI研究了?
分享喜悦!诺奖致电2024诺贝尔物理学奖得主Hinton
【自制AI剧】 《三体3·死神永生》第01集 魔法师之死
Google的Deepmind团队为何能获诺贝尔奖?
诺贝尔物理学奖为何跨界授予AI?揭秘辛顿家族与中国的不解之缘
诺贝尔化学奖得主Demis Hassabis:像谷歌搜索一样直接查找自己的蛋白质结构!
【诺奖现场】AI蛋白质设计又获化学诺奖??蛋白质设计与预测技术获2024诺贝尔化学奖!!
我昨天晚上成功预测诺贝尔化学奖的“获奖”感言
诺奖回春!2024诺贝尔化学奖
诺贝尔奖未来这样颁发
这次清晰度够了吧!
2024诺贝尔物理学奖的瓜,AI都吃不下【复旦赵斌】