9月1日，2022世界人工智能大會(huì)（WAIC）在上海開(kāi)幕。一批世界頂尖科學(xué)家齊聚，其中最閃耀的科學(xué)“明星”包括數(shù)學(xué)大師丘成桐、FAST首席科學(xué)家李菂，他們帶領(lǐng)觀眾抬頭仰望星空，低頭思索數(shù)字的奧秘。

幾乎同時(shí)，浩瀚太空中，中國(guó)空間站神舟十四號(hào)航天員乘組進(jìn)行第一次出艙活動(dòng)。在完成準(zhǔn)備工作后，9月1日18時(shí)26分，航天員陳冬打開(kāi)問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙氣閘艙艙門(mén)。后續(xù)，陳冬、劉洋在艙外作業(yè)，蔡旭哲在核心艙內(nèi)配合支持，共同完成各項(xiàng)約7個(gè)小時(shí)的既定任務(wù)。

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從宇宙到“元宇宙”，人工智能，已經(jīng)成為最尖端探索與科技發(fā)展的基礎(chǔ)工具，也是國(guó)際合作的前沿。

基礎(chǔ)科學(xué)為王，數(shù)學(xué)與AI互促共進(jìn)

在大會(huì)上，微軟前執(zhí)行副總裁、美國(guó)國(guó)家工程院外籍院士沈向洋對(duì)話了世界頂級(jí)數(shù)學(xué)家丘成桐先生。丘成桐解釋了他理解的什么是“一流的數(shù)學(xué)”。“數(shù)學(xué)研究很多奧秘，從數(shù)學(xué)家眼中看來(lái)所謂大自然，既包括我們看到的物質(zhì)世界、宇宙、銀河系，也包括社會(huì)、經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域所有發(fā)生的一切，所以數(shù)學(xué)家眼中的大自然是無(wú)所不在、無(wú)所不包的。”丘成桐表示。

在丘成桐看來(lái)，世界一流的數(shù)學(xué)一定要能夠看到這些學(xué)問(wèn)的前景，要畫(huà)一幅很大的圖畫(huà)，并且要會(huì)“畫(huà)龍點(diǎn)睛”。“誰(shuí)能夠?qū)⒀劬c(diǎn)出來(lái)，就能夠看到更遠(yuǎn)、更廣大的所謂自然界的廣袤空間，這就是一流的數(shù)學(xué)。”丘成桐說(shuō)道。

在談到數(shù)學(xué)與人工智能關(guān)系的時(shí)候，丘成桐以數(shù)學(xué)家、“計(jì)算機(jī)之父”馮·諾依曼為例稱，從計(jì)算機(jī)到人工智能，都應(yīng)用到了馮·諾依曼結(jié)構(gòu)，他是一位很有啟發(fā)性的大數(shù)學(xué)家。

數(shù)學(xué)為人工智能奠定了基礎(chǔ)，而人工智能的發(fā)展又反哺了數(shù)學(xué)學(xué)科的進(jìn)步。丘成桐認(rèn)為，數(shù)學(xué)家對(duì)于很多重要的問(wèn)題并不肯定，例如在數(shù)學(xué)界一個(gè)很出名的問(wèn)題就是“有限群分類(lèi)”的問(wèn)題。“有限分類(lèi)由很多數(shù)學(xué)家共同合作完成，但是整篇文章有幾千頁(yè)紙要證明，我想這僅靠人力是很難完成的。人工智能可以幫忙了解這個(gè)證明有沒(méi)有缺憾，我想是可以了解的。”丘成桐表示。

他還提到智能語(yǔ)音翻譯可能給中國(guó)數(shù)學(xué)家?guī)?lái)的好處。丘成桐在接受第一財(cái)經(jīng)記者專(zhuān)訪時(shí)表示，世界上最偉大的數(shù)學(xué)家之一歐拉，他用拉丁文寫(xiě)了1000多篇著名的論文，但只有兩三百篇文章是后人讀過(guò)的。

“要知道，盡管今天的知識(shí)進(jìn)步那么快，但是數(shù)學(xué)與很多學(xué)科不同，我們數(shù)學(xué)家還在讀幾百年前的古典文章，很多數(shù)學(xué)或者物理學(xué)的文章是用拉丁文或德語(yǔ)寫(xiě)的，這些文章很多還沒(méi)有被翻譯出來(lái)。”他對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示。

在丘成桐看來(lái)，與“古人”對(duì)話，與不同文化背景的數(shù)學(xué)家對(duì)話非常重要。“上百年來(lái)中國(guó)在世界數(shù)學(xué)史上沒(méi)有一席之地，很大程度上是在語(yǔ)言文化上吃虧。”他告訴第一財(cái)經(jīng)記者，“數(shù)學(xué)很奇怪，每個(gè)國(guó)家都有自己的風(fēng)格，數(shù)學(xué)家的文化水平以及交流的能力很重要。所以我們一定要去了解歐洲一流學(xué)者的論文，現(xiàn)在中國(guó)的數(shù)學(xué)家都沒(méi)有重視這件事，與全球?qū)W者的交流不夠深刻，如果沒(méi)有交流，就不會(huì)有進(jìn)步。”

培養(yǎng)一流的數(shù)學(xué)家也并不容易。丘成桐一直相信“只有大師才能培養(yǎng)大師”。今年4月，丘成桐離任哈佛大學(xué)，全職回歸清華大學(xué)，并成立了丘成桐書(shū)院。對(duì)此，他表示：“從歷史上看，偉大的數(shù)學(xué)家基本上都是10歲、11歲的時(shí)候開(kāi)始發(fā)力，對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生興趣，所以我期望我在國(guó)內(nèi)能夠從很小的小孩子開(kāi)始培養(yǎng)他們對(duì)數(shù)學(xué)的興趣，同時(shí)要避開(kāi)為考試而學(xué)習(xí)的習(xí)慣。”

丘成桐表示，未來(lái)希望每一年能夠在全國(guó)挑選100名不用參加高考的中學(xué)生加入丘成桐書(shū)院發(fā)展。他們會(huì)得到完全不一樣的訓(xùn)練方法。“我們的學(xué)制是八年制，從大學(xué)開(kāi)始一路念到博士，從明年開(kāi)始招收學(xué)生。期望到了8年后，這批學(xué)生中能夠產(chǎn)生中國(guó)第一批拿菲爾茲獎(jiǎng)（數(shù)學(xué)領(lǐng)域的國(guó)際最高獎(jiǎng)項(xiàng)之一）的得主，我充滿信心。”丘成桐說(shuō)道。

傾聽(tīng)來(lái)自宇宙的聲音，AI高手出招

數(shù)學(xué)家眼睛里看到的世界宇宙都是數(shù)字，而天文學(xué)家眼里看到的都是信號(hào)。1609年，伽利略第一次使用望遠(yuǎn)鏡技術(shù)看向太空，標(biāo)志著天文學(xué)的誕生。當(dāng)時(shí)他看到月球表面的地貌，延展了人類(lèi)的感知；而近代天文學(xué)又延展到紅外、射線，超出了人類(lèi)能夠感知到的世界。

在WAIC開(kāi)幕式上，一段來(lái)自宇宙的聲音征服了觀眾。它是由來(lái)自中國(guó)的全球最大的射電望遠(yuǎn)鏡“天眼”FAST發(fā)現(xiàn)的第一顆脈沖星發(fā)出的真實(shí)信號(hào)，大約1.6秒重復(fù)一次?？茖W(xué)家們把信號(hào)轉(zhuǎn)變成了聲音。

在一場(chǎng)“星辰大海與腳踏實(shí)地”的對(duì)談中，清華大學(xué)蘇世民書(shū)院院長(zhǎng)薛瀾教授對(duì)話發(fā)現(xiàn)了這顆脈沖星的FAST首席科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)李菂研究員。

今年6月9日，來(lái)自FAST的一項(xiàng)關(guān)于快速射電暴的研究成果登上國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》。這項(xiàng)研究同樣來(lái)自李菂領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際團(tuán)隊(duì)，通過(guò)FAST“多科學(xué)目標(biāo)同時(shí)巡天”優(yōu)先重大項(xiàng)目完成，首次監(jiān)測(cè)到持續(xù)活躍的重復(fù)快速射電暴。

在談到天文學(xué)與人工智能的關(guān)系時(shí)，李菂表示：“人工智能已經(jīng)成為天文學(xué)家在數(shù)據(jù)處理和工作中天天使用的工具。我非常期待未來(lái)兩三年之內(nèi)，人工智能能給我們呈現(xiàn)一個(gè)完全不一樣的世界和完全不一樣的感知，因?yàn)樗鼘?shí)際上是把我們收到的信號(hào)映射到更高維的空間里面，用它來(lái)尋找和探索我們目前甚至無(wú)法想象的規(guī)律。”

事實(shí)上，人工智能可以幫助天文學(xué)家建立模型，從而解決目前的“宇宙未解之謎”，快速射電暴的現(xiàn)象就是天文學(xué)家提出很多假設(shè)，但仍未得到很好解釋的現(xiàn)象。在李菂看來(lái)，對(duì)于快速射電暴的不同解釋模型，反映了科學(xué)家對(duì)這種現(xiàn)象仍然缺乏了解。

他強(qiáng)調(diào)天文學(xué)領(lǐng)域是國(guó)際合作非常密切的領(lǐng)域，尤其是FAST項(xiàng)目，自成立以來(lái)，一直是一個(gè)國(guó)際合作的項(xiàng)目。“不管擁有什么樣的技術(shù)，總的目標(biāo)是非常一致的，這是解決人類(lèi)共同面臨的挑戰(zhàn)，特別是近幾年在氣候問(wèn)題上的挑戰(zhàn)。”李菂表示。

中國(guó)載人航天工程總設(shè)計(jì)師、中國(guó)工程院院士周建平在WAIC大會(huì)上說(shuō)道：“國(guó)際合作是中國(guó)載人航天工作一直長(zhǎng)期推動(dòng)的，例如巡天望遠(yuǎn)鏡，以及空間站項(xiàng)目。”

中國(guó)的載人航天工程目前已經(jīng)進(jìn)入到了空間站階段。對(duì)此，周建平表示：“我們建空間站就是為了探索宇宙，我們?cè)谏厦嬉呀?jīng)安排了很多科學(xué)設(shè)施，包括探索深空的設(shè)施。比如說(shuō)明后年將要發(fā)射的望遠(yuǎn)鏡，也在安排研制暗物質(zhì)探測(cè)的設(shè)施，中國(guó)巡天望遠(yuǎn)鏡的目標(biāo)也是探索宇宙邊緣，這里面會(huì)有大量的數(shù)據(jù)，這對(duì)暗物質(zhì)和暗能量等的探索都意義重大。”

他還提到了前不久剛剛發(fā)射升空的韋伯望遠(yuǎn)鏡。周建平認(rèn)為，宇宙浩瀚，這些望遠(yuǎn)鏡各有各的科學(xué)觀測(cè)重點(diǎn)，各有特長(zhǎng)、各有優(yōu)勢(shì)，“國(guó)際合作會(huì)促進(jìn)我們通過(guò)使用不同的手段，加深對(duì)世界的了解”。

收回望向宇宙的目光，李菂和周建平最后談?wù)摰綄?duì)“元宇宙”的理解。他們表示，元宇宙在天文學(xué)當(dāng)中目前的應(yīng)用還比較少，不過(guò)未來(lái)也可以考慮把一些望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)做成VR的場(chǎng)景，讓人們可以身臨其境地在“宇宙”里面行走。