諾貝爾獎得主朱棣文：目前的AI系統尚未具備理解和轉化抽象概念的能力

來源：高校人工智能與大數據創新聯盟

2025年7月25日，諾貝爾獎得主、前美國能源部長朱棣文在北京雁棲湖舉辦的2025國際基礎科學大會上以《漫步于科學之中的人生》為題，講述了他獨特而多元的科研軌跡，從激光冷卻到應對氣候變化的科學人生。其中，人工智能與基礎科學的關系成為本屆大會最受關注的話題。圍繞AI的根本范式、AI的未來發展與潛在風險、算力瓶頸、高能效計算與未來架構路徑等議題，多位專家提出了深刻見解。朱棣文指出，目前的AI系統主要依賴大量數據進行擬合和插值，尚未具備理解和轉化抽象概念的能力。他強調，AI能否在未來真正擁有創造性思維，仍然是一個未知數。

分析認為，朱棣文教授作為諾貝爾物理學獎得主(1997年獲獎)和前美國能源部長，其科研與政策制定背景使其對人工智能(AI)的能力邊界有深刻洞察。他提出“AI系統尚未具備理解和轉化抽象概念的能力”的觀點，主要基于以下多維度原因，結合其學術理念與實踐經驗可歸納如下：

一、學術背景與跨領域實踐：對“工具型AI”的定位

朱棣文的職業生涯貫穿基礎科研（激光冷卻原子）、生物交叉學科（Bio-X研究）及能源政策管理，這種跨領域經驗使他強調科學創新的“應用導向”。他認為AI本質是高級工具，其優勢在于：

（一）數據處理與模式識別：例如在能源領域，AI可通過機器學習優化電網配送、預測風能波動，減少損耗。

（二）多任務并行處理：在復雜系統（如儲能網絡）中高效調度資源。然而，他明確指出AI的底層邏輯依賴大數據訓練和算法迭代，缺乏人類獨有的抽象推理與概念遷移能力。例如：

1.人類科學家可從少量樣本中歸納物理規律（如牛頓從蘋果下落抽象出萬有引力），而AI需海量數據訓練且無法脫離既定框架。

2.在能源創新中，AI可優化電池充放電效率，但硫鋰電池的化學材料設計仍需人類科學家突破抽象假設(如分子結構優化)。

二、對AI局限性本質的剖析

朱棣文多次指出AI在認知智能階段的缺陷，具體表現為：

（一）抽象能力缺失：

1.人類通過極少量樣本即可抽象出通用概念（如兒童識別“貓”只需幾個例子），而深度學習需百萬級標注數據。

2.在能源轉型中，AI可預測天氣對太陽能的影響，但無法像人類工程師那樣將“間歇性供電”抽象為“液態儲能系統”的顛覆性解決方案（朱棣文曾提出該設想）。

（二）情感與倫理判斷真空：

1.AI缺乏恐懼心與時間觀念，導致決策可能偏離人類價值觀（如為優化電網效率忽視弱勢群體用電公平）。

2.朱棣文在氣候政策中強調“負碳排放的經濟可行性”，這需平衡技術、倫理與社會成本，而AI無法自主完成此類抽象價值權衡。

（三）創造性突破的瓶頸：

AI可優化現有技術（如提升風力發電機效率），但無法像人類一樣提出跨學科范式創新。例如朱棣文將物理學中的激光技術遷移至生物分子研究（Bio-X計劃），或將儲能問題轉化為液態輸送系統。

三、教育理念的延伸：批判性思維不可替代

朱棣文長期批評教育中的“容器化”傾向（填鴨式教學），主張培養質疑與抽象思考能力。他認為：

（一）AI可替代具象勞動（如數據分析），但科學突破依賴對權威的批判（如他鼓勵學生挑戰哈佛校長數據錯誤）。

（二）在能源創新中，AI能模擬已知模型，但無法像人類一樣質疑“碳排放累計計算是否合理”，而朱棣文正是基于此提出“累計排放比年度排放更具參考意義”的顛覆性觀點。

四、未來挑戰：AI在能源轉型中的角色邊界。朱棣文肯定AI在可再生能源領域的工具價值（如30%全球能源可依靠AI優化實現可再生化），但強調其無法解決核心矛盾：

（一）技術可行≠經濟可行：AI可設計碳捕獲方案，但無法創造低成本負排放技術，需人類科學家突破材料科學瓶頸。

（二）系統復雜性超越算法范疇：電力網絡需協調地理、政策、民生等抽象因素，而AI的“非結構化學習”仍限于局部優化（如AlphaGo勝在計算而非戰略創新）。

因此，朱棣文對AI局限性的論斷，源于其跨學科創新實踐與人本主義科學觀：

（一） 工具型AI可提升效率，但抽象概念的理解與轉化是人類應對復雜挑戰（如氣候危機、能源轉型）的核心競爭力。

（二）未來需發展人機協同模式——AI處理數據，人類負責創造性抽象與倫理決策，方能實現他倡導的“可持續星球”愿景。

所以，朱棣文提出目前的AI系統尚未具備理解和轉化抽象概念的能力，這一觀點不僅是對AI技術現狀的客觀描述，更是對科學教育方向與創新路徑的深刻啟示：在AI時代，人類的抽象思維與批判精神仍是不可替代的文明基石。

全國高校人工智能與大數據創新聯盟

全國高校人工智能與大數據創新聯盟（簡稱:高校聯盟）是由清華大學、浙江大學、中南大學、東北大學、上海工程技術大學、重慶郵電大學、東北林業大學、佛山科學技術學院、曲阜師范大學、黑龍江大學、海豚大數據科技等全國54家高校、企業共同發起，于2018年5月26日在北京中國科技會堂正式成立。迄今為止，聯盟發展會員300多家, 覆蓋全國20多個省市。聯盟由一批積極投身于“人工智能、大數據、區塊鏈”教育事業的高校、科研機構、企事業單位和個人自愿組成的公益性、全國性學術交流服務平臺。中國工程院原常務副院長、中國工程院院士潘云鶴、中國科學院院士陳國良、中國工程院院士李伯虎擔任聯盟名譽理事長，中國工程院院士譚建榮擔任聯盟理事長。聯盟工作接受工信部、國家網信辦等政府部門行政管理和業務指導。聯盟主要工作是推進產教融合、校企合作、協同育人。(加盟微信13651193492)

華算人工智能研究院

華算人工智能研究院全稱是“山西省華算人工智能研究院有限公司”，是經山西轉型綜合改革示范區管理委員會批準，于2023年10月在太原成立的第一批專業研究人工智能、賦能數字經濟產業發展的獨立法人組織。華算人工智能研究院依托全國高校人工智能與大數據創新聯盟專家委員會及理事會資源，按照山西省委省政府、山西轉型綜合改革示范區管理委員會發展人工智能、數字經濟的系列文件精神和工作計劃，將研究院打造成為山西省發展人工智能、數字經濟的示范應用推廣平臺，同時面向全國開展人工智能業務。華算人工智能研究院名譽院長由中國工程院院士李伯虎擔任。研究院內設AI產業學院共建中心、實訓實習就業中心、實驗室建設中心、專家智庫等6個職能部門。歡迎加入華算人工智能研究院專家智庫，共同賦能高校AI人才培養及產教融合事業發展。

高校區塊鏈專委會

全國高校人工智能與大數據創新聯盟區塊鏈專委會（簡稱:高校區塊鏈專委會），是由北京大學、浙江大學、武漢大學、西南財經大學、北京交通大學、鄭州大學、貴州大學、桂林電子科技大學、山西農業大學、佛山科學技術學院、陜西師范大學、中國網安、海豚大數據科技等全國40多家高校、企業和機構共同發起，于2019年12月7日在廣東省佛山市正式成立。目前發展高校及企業會員70多家。中國工程院院士、浙江大學教授陳純擔任高校區塊鏈專委會名譽顧問；福州大學教授蔡維德、中國計算機學會區塊鏈專委會主任斯雪明教授、中國人民銀行數字貨幣研究所副所長狄剛擔任高校區塊鏈專委會名譽主任；北京大學信息科學技術學院區塊鏈中心主任陳鐘教授擔任高校區塊鏈專委會主任。高校區塊鏈專委會主要工作是促進高校區塊鏈教育，為高校區塊鏈專業建設及學科發展提供專家咨詢服務。

高校元宇宙專委會

全國高校人工智能與大數據創新聯盟元宇宙專業委員會（簡稱:高校元宇宙專委會），是由清華大學、湖南大學、浙江大學、四川大學、汕頭大學、河北金融學院、保定市元宇宙協會、英偉達中國、海爾衣聯網研究院、海豚大數據科技(天津)有限公司等全國20多所高校、企業和機構共同發起，于2022年11月5日在北京正式成立。中國工程院院士、計算機軟件與虛擬現實領域專家趙沁平擔任高校元宇宙專委會名譽顧問；中國工程院院士、北京航空航天大學電氣與自動化學院名譽院長、中國航天科工集團有限公司科技委高級顧問李伯虎擔任高校元宇宙專委會名譽主任；清華大學信息國研中心可信軟件和大數據部常務副主任邢春曉擔任高校元宇宙專委會主任委員。目前已發展高校及企業會員30多家。高校元宇宙專委會主要工作是促進高校元宇宙教育、加強校企合作、推動元宇宙專業建設及學科發展，為元宇宙教育教學提供專家咨詢服務。

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全國高校人工智能與大數據創新聯盟數字經濟專業委員會（簡稱:高校數字經濟專委會），是由華算人工智能研究院、清華大學、北京大學、中國人民大學、中國社會科學院信息化研究中心、四川大學、北京外國語大學、北京科技大學、北京工業大學、北京語言大學、北京化工大學、北京聯合大學、北京物資學院、北京印刷學院、西藏民族大學、河北金融學院、重慶財經學院、蘇州城市學院、北京中關村軟件園、百度、海豚大數據科技等全國60多家高校、企業和機構共同發起，于2024年1月12日在北京正式成立。清華大學經濟管理學院教授姜旭平、北京大學信息管理系教授賴茂生、中國社會科學院信息化研究中心主任姜奇平、中國科學院大學經濟與管理學院教授呂本富擔任高校數字經濟專委會主任委員。高校數字經濟專委會主要工作是促進高校數字經濟專業建設及學科發展，推動產學研合作，為高校數字經濟專業教育教學提供專家咨詢服務。

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