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 sóng trên các lĩnh vực khác nhau, từ chăm sóc sức khỏe đến giải trí, nhưng tác động của nó đối với nghiên cứu khoa học là đặc biệt ly kỳ. Knack của AI để xử lý các bộ dữ liệu khổng lồ, phát hiện ra các mẫu phức tạp và kết quả dự báo đang tăng tốc các đột phá khoa học. Điều này dẫn chúng ta phải suy ngẫm: AI có thể thực sự đổi mới và đưa ra những ý tưởng mới như các nhà khoa học của con người không? Để đi sâu vào vấn đề này, chúng ta hãy xem AI hiện đang được sử dụng như thế nào trong khám phá khoa học và liệu nó có thực sự có thể tạo ra những suy nghĩ ban đầu hay không.

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

AI đã là một người thay đổi trò chơi trong các lĩnh vực như khám phá thuốc, genomics, khoa học vật liệu, nghiên cứu khí hậu và thiên văn học. Bằng cách sàng lọc thông qua một lượng lớn dữ liệu sẽ áp đảo con người, AI đã giúp xác định chính xác các ứng cử viên thuốc tiềm năng, mô hình biến đổi khí hậu và thậm chí đề xuất các lý thuyết mới về vũ trụ.

Lấy, ví dụ, các nhà nghiên cứu tại MIT, người đã sử dụng AI để tìm một loại kháng sinh mới chỉ trong vài ngày, nhắm vào vi khuẩn chống lại các loại thuốc hiện có. Trong sinh học, Alphafold của Deepmind đã phá vỡ câu đố gấp protein, dự đoán cấu trúc protein 3D quan trọng để 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 pin mặt trời. AI cũng đã đóng góp cho vật lý bằng cách đề xuất những cách mới để mô hình hóa các hiện tượng vật lý và trong thiên văn học bằng cách khám phá các ngoại hành tinh và ống 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 khắc nghiệt.

AI có thể nghĩ ra ngoài hộp không?

Trong khi những đóng góp của AI cho những khám phá khoa học là không thể phủ nhận, câu hỏi lớn là: nó có thực sự nghĩ bên ngoài hộp không? Tiến bộ khoa học của con người thường xoay quanh trực giác, sáng tạo và sự táo bạo để thách thức các mô hình hiện có. Những đột phá này thường đến từ các nhà khoa học dám nghĩ ra sự khôn ngoan thông thường.

AI, mặt khác, được điều khiển bởi dữ liệu. Nó phân tích các mẫu và dự đoán kết quả dựa trên thông tin mà nó đã đưa ra, nhưng nó không sở hữu suy nghĩ trừu tượng, trừu tượng mà con người làm. 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 thực hiện tư duy thực sự sáng tạo, vượt trội.

Tuy nhiên, tình hình là nhiều sắc thái 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 được thiết lập trong một số lĩnh vực. Ví dụ, các mô hình học máy đã được sử dụng để tạo ra các hợp chất hóa học mới và vật liệu thiết kế mà con người chưa từng xem xét trước đây. Trong một số trường hợp, những khám phá này đã dẫn đến những đột phá sẽ khó khăn cho các nhà nghiên cứu của con người để đạt được một mình.

Lập luận hỗ trợ 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 rõ ràng ngay lập tức đối với các nhà nghiên cứu của con người. Chẳng hạn, Alphafold đã sử dụng một kiến ​​trúc học tập sâu mới để giải quyết thách thức gấp protein, đã khiến các nhà khoa học bối rối trong nhiều thập kỷ. Tương tự, AI hỗ trợ Song Tử 2.0 của Google đã được sử dụng để tạo ra các giả thuyết và đề xuất nghiên cứu ban đầu, giúp các nhà khoa học thu hẹp khoảng cách 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 đến, mở rộng ranh giới của thăm dò khoa học. Những ví dụ này cho thấy AI có khả năng suy nghĩ bên ngoài bằng cách đề xuất các ý tưởng mới lạ.

Lập luận chống lại sự sáng tạo của AI

Các nhà phê bình cho rằng AI bị hạn chế về cơ bản vì nó dựa vào kiến ​​thức và bộ dữ liệu hiện có. Công việc của nó giống như điền vào 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 hạn chế bởi dữ liệu mà nó được đào tạo, ngăn không cho nó thực hiện những khám phá thực sự đột phá.

Thomas Wolf, một chuyên gia AI đáng chú ý, khẳng định rằng sự đổi mới thực sự - như ý tưởng của Einstein - đòi hỏi phải hỏi những câu hỏi hoàn toàn mới và sự khôn ngoan thông thường đầy thách thức. Các mô hình ngôn ngữ lớn (LLM) và các hệ thống AI khác, mặc dù được đào tạo rộng rãi, không thể hiện khả năng tạo ra những hiểu biết thực sự mới lạ. Do đó, AI được coi là một công cụ hiệu quả cho việc học hơn là một nhà tư tưởng chân chính có khả năng vượt qua các mô hình khoa học đã được thiết lập.

Hơn nữa, AI thiếu phẩm chất của con người về trực giác, cảm xúc và sự ngẫu nhiên thường thúc đẩy những đột phá sáng tạo. AI hoạt động trong các thuật toán được xác định trước, dựa vào các quy trình logic và có hệ thống. Theo doanh nhân, cách tiếp cận thuật toán này rất khác với bản chất không thể đoán trước, tự phát của sự sáng tạo của con người. Một bài báo nghiên cứu từ ScienceDirect cũng lập luận rằng sự sáng tạo do AI tạo ra có thể trông sáng tạo nhưng không cung cấp cùng chiều sâu của sự hiểu biết mà sự sáng tạo của con người làm.

Tổng hợp và ý nghĩa

Mặc dù AI chắc chắn có thể nghĩ bên ngoài hộp theo một số cách-đặc biệt là khi xác định các mô hình và đề xuất các giải pháp mới-nó khác với sự sáng tạo của con người ở chỗ nó dựa 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 rõ hơn là đối tác cho các nhà khoa học người, thay vì thay thế.

Nghiên cứu từ Trường Kinh doanh Đại học Hoàng gia cho thấy AI bổ sung cho các phương pháp khoa học truyền thống, giúp khám phá các nguyên tắc mới và giải quyết năng suất nghiên cứu giảm. Tương tự, các nhà nghiên cứu Kellogg đã phát hiện ra rằng AI có thể có tác động tích cực trên các lĩnh vực khoa học nhưng nhấn mạnh rằng đào tạo và hợp tác liên ngành là rất cần thiết để sử dụng đầy đủ 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 tăng tốc những đột phá và dẫn đến những khám phá vượt ra ngoài những gì chúng ta hiện có thể tưởng tượng.

Điểm mấu chốt

AI đang chuyển đổi nghiên cứu khoa học bằng cách tăng tốc những 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, nhưng nó không hoàn toàn có khả năng suy nghĩ bên ngoài hộp giống như cách con người có thể. Tính đến năm 2025, sự phát triển liên tục cho thấy ảnh hưởng của nó đối với khoa học sẽ tiếp tục phát triển. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải đảm bảo rằng AI hỗ trợ các nỗ lực của con người thay vì thay thế chúng, với sự chú ý cẩn thận đến tính minh bạch, xác nhận và hội nhập đạo đức. Bằng cách làm việc cùng với sự sáng tạo của con người, AI có thể tăng cường tiến bộ khoa học và mở ra những con đường mới để khám phá.