官方网站-首页

【导语】在人工智能（AI）技术蓬勃发展的当下，天文学正站在一个历史性的转折点上。清华大学讲席教授、中国天眼（FAST）原首席科学家李菂日前比喻称，我们或许正经历着类似于上世纪80年代个人计算机和本世纪初互联网兴起的历史时刻。近日，由中国科学院国家天文台与之江实验室联合举办的“人工智能赋能的天文学开放科学会议”在杭州召开，汇聚了全球22个国家的240余位专家学者，共同探讨AI如何为天文学带来颠覆性变革。从AI“眼睛”相场望远镜的研发，到AI从“助手”向“提问者”角色的转变，天文学家们正携手探索宇宙的未知领域，预示着人机合作新时代的到来。会议期间发布的系列模型和计划，更为天文领域的科技合作与发展注入了新动力，开启了探索宇宙的新篇章。

“我们可能正站在类似上世纪80年代个人计算机和本世纪初互联网的历史节点。”日前，谈起人工智能（AI）对天文学的影响时，清华大学讲席教授、中国天眼（FAST）原首席科学家李菂，作了一个耐人寻味的比喻。

4月7日-9日，中国科学院国家天文台、之江实验室共同举办的“人工智能赋能的天文学开放科学会议”在浙江杭州开幕，为期(qī)三(sān)天(tiān)的(de)活动集聚了(le)来(lái)自(zì)全球(qiú)22个(gè)国(guó)家(jiā)，240余(yú)位(wèi)天(tiān)文台(tái)、高(gāo)校(xiào)、研(yán)究(jiū)机(jī)构(gòu)等(děng)负(fù)责(zé)人(rén)以(yǐ)及(jí)专(zhuān)家(jiā)学(xué)者(zhě)。

在(zài)多(duō)式(shì)多(duō)样(yàng)的(de)讨(tǎo)论(lùn)中(zhōng)，AI将(jiāng)如(rú)何带来颠覆性变革，成为反复思考的议题。与此同时，国内外天文学家们正在探寻更紧密的合作，也成为会议传递出的一大积极信号。

人工智能将如何重塑人类探寻宇宙的方式？让我们站上“前沿”，随着天文学家们的眼光，畅想未来。

AI与天文学，一场正在进行的“双向奔赴”

在之江实验室的楼顶，正矗立着一双仰望星空的AI“眼睛”——

李菂教授提出并和之江实验室团队共同研发的“相场望远镜”，已经进入系(xì)统(tǒng)调(diào)试(shì)和(hé)环(huán)境(jìng)检(jiǎn)测(cè)阶(jiē)段(duàn)。预(yù)计(jì)今(jīn)年(nián)年(nián)底(dǐ)前(qián)，会(huì)收(shōu)集到(dào)首(shǒu)批(pī)天(tiān)文信(xìn)号(hào)。

据(jù)介(jiè)绍(shào)，这(zhè)只(zhǐ)AI“眼(yǎn)睛(jing)”，看(kàn)得(de)快(kuài)、看(kàn)得(de)远(yuǎn)、看(kàn)得(de)广(guǎng)，还(hái)拥(yōng)有(yǒu)自(zì)主判(pàn)断(duàn)和(hé)筛(shāi)选(xuǎn)的(de)能(néng)力(lì)。

“在(zài)人(rén)类(lèi)眨(zhǎ)眼(yǎn)的瞬间，它可以记录下整个星空的变化。”李菂介绍。传统天文望远镜如同“狙击枪”，聚焦特定天区；相场望远镜则更像“广角镜头”，以亚毫秒级速度扫描全天四分之一区域，捕捉以快速射电暴为代表的等转瞬即逝的动态宇宙现象。

人工智(zhì)能(néng)和(hé)天(tiān)文学(xué)的“双向奔赴”，正体现在天文领域大量的数据处理需求。西班牙加那利群岛天体物理研究所的天文学家Carlos Gutierrez在接受记者采访时感叹：“天文学与丰富多元的AI模型就是天作之合。”他解释，AI能够整合来自地面和太空望远镜的数据，极大提升了天文观测的效率。

以之江实验室研发的相场望远镜为例，在自主“摄影”时，它每秒都会产生数千张图像，远超人工处理极限。“过去，两个学生熬夜，可以分析一万张图，现在AI一天能处理百万张，且错误率更低。”李菂表示，“这样的‘高效助手’，能帮助我们抓住时间，拓展动态宇宙观测的时间前沿。”

颠覆性变革下，未来有哪些科学畅想？

“但AI的价值远不止于‘工具性辅助’，未来可能5年，可能10年，它会从‘助(zhù)手(shǒu)’变(biàn)为(wèi)‘提(tí)问(wèn)者(zhě)’，带(dài)领(lǐng)人(rén)类(lèi)触(chù)及(jí)未(wèi)知(zhī)维(wéi)度(dù)。”李(li)菂(dì)说(shuō)道(dào)。

这(zhè)和(hé)中(zhōng)国(guó)工(gōng)程(chéng)院(yuàn)院(yuàn)士(shì)、之江实验室主任王坚的想法不谋而合。开幕报告中，他提出，在AI时代，它不仅(jǐn)仅(jǐn)帮(bāng)助(zhù)我(wǒ)们(men)解(jiě)决(jué)我(wǒ)们提出的问题，它还帮助我们生成以前从未解决过的问题。“这是新技术的美妙之处。”

而人工智能“提问者”角色的变化，正在模糊人类与机器合作的边界。“引发质变的，可能是我们没有预想过的设备或研究模式，甚至是‘新研究主体’的诞生。”李菂提出了一个有趣的预测，也许未来的研究机构可能由“人机混合体”主导，或是虚拟的AI集群，它们将提出人类难以构想的问题。

这种颠覆并非空(kōng)谈(tán)。曾(céng)有(yǒu)科(kē)学(xué)家(jiā)做(zuò)过这样的实验：当“喂”给AI天体运动的数据，这位“二进制”领域的哥白尼，在未接受过经验知识教育的情况下，就能自主推导出“日心说”的模型。李菂笑言：“未来某篇论文的署名，也可以是一只猫，以及它背后的深度学习大模型。”

时代下的我们，可以做些什么？

未来畅想下，当“好奇的猫”，也拥有了“认知平权”，有探索精神的年轻人们，也可以充分抓住机遇。

“AI可以把更多人带入科学领域，”利兹贝克特大学教授John Baruch表示，“有了AI的助力，年轻人们可以更‘轻松’地追求自己的兴趣。”

而对于如何面对AI带来的不确定性，李菂的回答很务实：恐惧毫无意义。越是年轻越要拥抱“工具”。他要求学生们在提交论文前，先通过几种大模型润色和修改。“不要忘记，手艺越好的工匠，运用‘工具’也会更得心应手。因为创造力、判断力和审美都属于人类。”

会议期间，之江实验室联合国家天文台共同研发的天文领域基础模型AstroOne、SpecCLIP恒星光谱基座模型、FALCO时域光变模型进行了集中“亮相”，平台、数据、模型、知识的全面共享将为天文领域科技合作与发展注入新的动力。

同期发布的《人工智能赋能的天文学开放科学白皮书》及“全球开放天文学研究计划”，进一步诠(quán)释(shì)了(le)合(hé)作(zuò)和(hé)开(kāi)放(fàng)的(de)科(kē)研(yán)新(xīn)范(fàn)式(shì)——当(dāng)各(gè)国(guó)天(tiān)文学(xué)家(jiā)们(men)共(gòng)同(tóng)合(hé)作(zuò)、资(zī)源(yuán)共(gòng)享(xiǎng)，将(jiāng)合(hé)力(lì)探(tàn)索(suǒ)更(gèng)广(guǎng)袤(mào)的(de)宇(yǔ)宙(zhòu)，保(bǎo)护(hù)原(yuán)始(shǐ)的(de)星(xīng)空(kōng)，以(yǐ)及(jí)为(wèi)世(shì)界(jiè)人(rén)民(mín)和(hé)广(guǎng)大(dà)青(qīng)少(shǎo)年(nián)带(dài)来(lái)更(gèng)多更有价值的科普资源……