过去几年,AI for Science 的核心进展在于机器步入科学发现的关键环节,如阅读海量论文、提出研究假设、设计蛋白质与材料等。近日,Google、Google DeepMind 与 MIT FutureTech 联合发布40页报告《AI 在科学研究中的应用:初步观察》(AI in Science: Early Insights),系统评估 AI 进入真实科研场景后带来的深刻变革。
研究团队基于三组核心数据展开分析:约1500万次匿名 Gemini 交互记录、2690个专用科学 AI 模型,以及对英美637名活跃科学家的调查。结果显示,AI 赋能科研呈现出明显的双面性。
(来源:MIT)
AI 优先加速科研“数字世界”
AI 在科研领域的渗透率极高。约46.6%的受访科学家每天使用 AI,核心科研岗位的大模型使用量更是普通职业的2.7倍。在 Gemini 的科研交互中,定量数据分析与建模占比最高(约42%),其次为成果沟通写作、代码处理与统计分析。
(来源:Google)
同时,通用大模型与专用科学模型(如 AlphaFold)形成了互补分工。大模型作为串联流程的通用界面,专用模型则深入垂直学科承担高精度计算与预测任务。这种组合为约75%的受访者每周节省近7小时。
然而,这些节省的时间并未转化为休息,而是被重新投入扩大科研产出、实验执行及探索前沿课题。过去三年,超八成受访者认为个人或实验室的科研产出有所提高,并预计未来产出将持续增长。
(来源:Google)
物理实验与验证环节成为新瓶颈
AI 最擅长加速高度数字化的工作,但现实科研并非全数字化流水线。物理实验和现实数据采集耗时极长,且无法随算力线性扩容。当 AI 快速生成大量候选答案时,下游验证环节难以同步提速,导致科研瓶颈不可避免地向工作流下游转移。
在受访科学家看来,物理实验与数据采集是制约科研进展的首要环节。约43.5%的研究者表示,核心阻力已向流程下游转移,超四成受访者手中积压了更多待验证的假设。
(来源:Google)
此外,核查 AI 输出产生了隐性的“验证税”。近九成节省时间的学者需耗费大量精力进行调试排错和事实查证。这也促使部分科学家倾向于选择数据充分、易验证的渐进式课题,规避高风险未知领域,加剧了科研界的“路灯效应”。
科研界亟需建设新型实验基础设施
“上游生成快、下游消化慢”的结构性矛盾在生物、化学等湿科学领域尤为突出。模型预测出新分子后,仍需进行物理合成、动物测试及临床试验,实验自动化难度与成本极高。
为打破瓶颈,科技巨头与学术界正加速建设实验基础设施。例如,Anthropic 在旧金山湾区建立生物湿实验室,将 AI 模型接入液体处理设备等自动化仪器,缩短从提出方案到实验执行的链条。美国国家科学基金会也资助西北大学建设 DREAM Cloud Lab,通过 AI 设计蛋白质、自动化系统合成测试,打造高通量可编程云实验室网络。
(来源:西北大学)
AI 正让科学假设变得空前廉价,但人类验证假设的速度尚未同步提升。未来 AI for Science 的竞争,不仅取决于模型提出答案的能力,更取决于实验室验证这些答案的速度。
参考链接:
1. https://futuretech.mit.edu/publication/ai-in-science-early-insights
2. https://ai.google/economy/
3. https://blog.google/innovation-and-ai/technology/ai/ai-economy-atlas-september-2026/
4. https://deepmind.google/public-policy/conjecture-machines-ai-agents-and-the-new-validation-bottleneck-in-science/
5. https://teorth.github.io/tao-web/ai-views.html
6. https://www.reuters.com/world/anthropic-quietly-sets-up-biology-lab-it-ramps-ai-drug-program-2026-09-18/

