Vai trò của AI trong những đột phá khoa học: Máy có thể suy nghĩ sáng tạo không?

Trí tuệ nhân tạo (AI) đang tạo ra những làn sóng thay đổi trong nhiều lĩnh vực, từ y tế đến giải trí, nhưng tác động của nó đối với nghiên cứu khoa học đặc biệt đáng chú ý. Khả năng xử lý các tập dữ liệu khổng lồ, phát hiện các mẫu phức tạp và dự đoán kết quả của AI đang thúc đẩy những bước đột phá khoa học. Điều này khiến chúng ta phải suy ngẫm: Liệu AI có thực sự đổi mới và đưa ra những ý tưởng mới mẻ như các nhà khoa học con người không? Để tìm hiểu sâu hơn, hãy xem xét cách AI hiện đang được sử dụng trong khám phá khoa học và liệu nó có thực sự tạo ra những ý tưởng độc đáo hay không.

Vai trò ngày càng tăng của AI trong các khám phá khoa học

AI đã thay đổi cuộc chơi trong các lĩnh vực như khám phá thuốc, di truyền học, khoa học vật liệu, nghiên cứu khí hậu và thiên văn học. Bằng cách phân tích lượng dữ liệu khổng lồ mà con người không thể xử lý, AI đã giúp xác định các ứng cử viên thuốc tiềm năng, mô hình hóa biến đổi khí hậu và thậm chí đề xuất các lý thuyết mới về vũ trụ.

Chẳng hạn, các nhà nghiên cứu tại MIT đã sử dụng AI để tìm ra một loại kháng sinh mới chỉ trong vài ngày, nhắm vào các vi khuẩn kháng thuốc hiện có. Trong sinh học, AlphaFold của DeepMind đã giải quyết bài toán gấp protein, dự đoán cấu trúc protein 3D quan trọng cho việc phát triển thuốc. Trong khoa học vật liệu, các mô hình AI như GNoME đã dự đoán hàng triệu tinh thể mới có thể cách mạng hóa các công nghệ như pin và tế bào năng lượng mặt trời. AI cũng đã đóng góp vào vật lý bằng cách đề xuất các cách mới để mô hình hóa hiện tượng vật lý và trong thiên văn học bằng cách phát hiện các hành tinh ngoài hệ mặt trời và thấu kính hấp dẫn. Trong khoa học khí hậu, AI đã cải thiện dự đoán khí hậu và giúp mô hình hóa các sự kiện thời tiết cực đoan.

Liệu AI có thể suy nghĩ vượt ngoài khuôn khổ?

Mặc dù những đóng góp của AI cho các khám phá khoa học là không thể phủ nhận, câu hỏi lớn là: Liệu nó có thực sự suy nghĩ vượt ngoài khuôn khổ? Tiến bộ khoa học của con người thường dựa vào trực giác, sự sáng tạo và sự táo bạo để thách thức các mô hình hiện có. Những bước đột phá này thường đến từ các nhà khoa học dám nghĩ vượt ra ngoài tư duy thông thường.

Mặt khác, AI được dẫn dắt bởi dữ liệu. Nó phân tích các mẫu và dự đoán kết quả dựa trên thông tin được cung cấp, nhưng nó không sở hữu khả năng tư duy tưởng tượng, trừu tượng như con người. Theo nghĩa này, sự sáng tạo của AI khác với sự sáng tạo của con người. AI hoạt động trong các ràng buộc của dữ liệu và thuật toán của nó, điều này hạn chế khả năng tư duy sáng tạo thực sự, vượt ngoài khuôn khổ.

Tuy nhiên, tình hình phức tạp hơn. AI đã cho thấy nó có thể tạo ra các giả thuyết mới, đề xuất các giải pháp sáng tạo và thậm chí thách thức kiến thức đã thiết lập trong một số lĩnh vực. Ví dụ, các mô hình máy học đã được sử dụng để tạo ra các hợp chất hóa học mới và thiết kế các vật liệu mà con người trước đây chưa từng nghĩ tới. Trong một số trường hợp, những khám phá này đã dẫn đến các bước đột phá mà các nhà nghiên cứu con người khó có thể đạt được một mình.

Luận điểm ủng hộ sự sáng tạo của AI

Những người ủng hộ cho rằng AI thể hiện sự sáng tạo bằng cách tạo ra những ý tưởng không hiển nhiên đối với các nhà nghiên cứu con người. Chẳng hạn, AlphaFold đã sử dụng một kiến trúc học sâu mới để giải quyết thách thức gấp protein, vấn đề đã làm khó các nhà khoa học trong nhiều thập kỷ. Tương tự, AI được cung cấp bởi Gemini 2.0 của Google đã được sử dụng để tạo ra các giả thuyết và đề xuất nghiên cứu độc đáo, giúp các nhà khoa học kết nối giữa các lĩnh vực khoa học khác nhau. Một nghiên cứu từ Đại học Chicago cho thấy AI có thể tạo ra các giả thuyết “ngoài hành tinh” – những ý tưởng sáng tạo mà con người có thể không nghĩ tới, mở rộng ranh giới của khám phá khoa học. Những ví dụ này cho thấy AI có tiềm năng suy nghĩ vượt ngoài khuôn khổ bằng cách đề xuất các ý tưởng mới.

Luận điểm phản đối sự sáng tạo của AI

Những người phê bình cho rằng AI bị giới hạn cơ bản vì nó phụ thuộc vào kiến thức và tập dữ liệu hiện có. Công việc của nó giống như lấp đầy các khoảng trống trong dữ liệu hơn là đặt câu hỏi về các giả định hiện có. Sự sáng tạo của AI, theo các nhà phê bình, bị ràng buộc bởi dữ liệu mà nó được huấn luyện, ngăn cản nó tạo ra những khám phá thực sự mang tính đột phá.

Thomas Wolf, một chuyên gia AI nổi tiếng, khẳng định rằng sự đổi mới thực sự – như những ý tưởng của Einstein – đòi hỏi đặt ra những câu hỏi hoàn toàn mới và thách thức tư duy thông thường. Các mô hình ngôn ngữ lớn (LLMs) và các hệ thống AI khác, mặc dù được huấn luyện rộng rãi, không thể hiện khả năng tạo ra những hiểu biết thực sự mới mẻ. Do đó, AI được xem là một công cụ học tập hiệu quả hơn là một nhà tư duy thực sự có khả năng phá vỡ các mô hình khoa học đã thiết lập.

Hơn nữa, AI thiếu các phẩm chất con người như trực giác, cảm xúc và sự tình cờ thường thúc đẩy các bước đột phá sáng tạo. AI hoạt động trong các thuật toán được xác định trước, dựa vào các quá trình logic và có hệ thống. Theo Entrepreneur, cách tiếp cận thuật toán này rất khác so với bản chất không thể đoán trước, tự phát của sự sáng tạo con người. Một bài báo nghiên cứu từ ScienceDirect cũng lập luận rằng sự sáng tạo do AI tạo ra có thể trông có vẻ đổi mới nhưng không mang lại độ sâu của sự hiểu biết mà sự sáng tạo con người có.

Tổng hợp và ý nghĩa

Mặc dù AI chắc chắn có thể suy nghĩ vượt ngoài khuôn khổ theo một số cách – đặc biệt là khi xác định các mẫu và đề xuất các giải pháp mới – nó khác với sự sáng tạo của con người ở chỗ nó phụ thuộc vào phân tích dựa trên dữ liệu thay vì trực giác hoặc kinh nghiệm sống. Vai trò của AI trong khám phá khoa học được hiểu tốt hơn như một đối tác của các nhà khoa học con người, thay vì một sự thay thế.

Nghiên cứu từ Imperial College Business School cho thấy AI bổ sung cho các phương pháp khoa học truyền thống, giúp khám phá các nguyên tắc mới và giải quyết vấn đề năng suất nghiên cứu giảm sút. Tương tự, các nhà nghiên cứu tại Kellogg đã phát hiện ra rằng AI có thể tạo ra tác động tích cực trong các lĩnh vực khoa học nhưng nhấn mạnh rằng việc đào tạo và hợp tác liên ngành là cần thiết để khai thác toàn bộ tiềm năng của AI.

Những tiến bộ quan trọng nhất trong khoa học có khả năng đến từ việc kết hợp sự sáng tạo của con người với khả năng phân tích của AI. Cùng nhau, họ có thể thúc đẩy các bước đột phá và dẫn đến những khám phá vượt ngoài những gì chúng ta có thể tưởng tượng hiện nay.

Kết luận cuối cùng

AI đang biến đổi nghiên cứu khoa học bằng cách thúc đẩy các khám phá và giới thiệu những cách suy nghĩ mới. Mặc dù AI đã chứng minh khả năng tạo ra các giả thuyết và xác định các mẫu mới, nó chưa hoàn toàn có khả năng suy nghĩ vượt ngoài khuôn khổ theo cách con người làm. Tính đến năm 2025, những phát triển đang diễn ra cho thấy ảnh hưởng của nó đối với khoa học sẽ tiếp tục tăng. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải đảm bảo rằng AI hỗ trợ nỗ lực của con người thay vì thay thế chúng, với sự chú ý cẩn thận đến tính minh bạch, xác thực và tích hợp đạo đức. Bằng cách làm việc cùng với sự sáng tạo của con người, AI có thể nâng cao tiến bộ khoa học và mở ra những con đường mới cho khám phá.