给未来 ai(人工智能)古学家的一封信 / vii
部分 科学认知的演进之路
章 技术中的人博弈
开篇:从泰勒到图灵 / 003
1.1 经验归纳:亚里士多德的先见之明 / 005
1.2 理:从牛顿到爱因斯坦 / 012
1.3 计算时代:图灵机与冯·诺依曼 / 018
1.4 信息洪流:大数据颠覆了什么 / 025
1.5 智能迭代:从专用 ai 到 agi(通用人工智能) / 032
小结:重构人类的认知地图 / 039
第 2 章 理升级:人机互动新范式
序曲:两种解题方式 / 042
2.1 博弈论视角:围棋 ai 战胜人类的启示 / 044
2.2 符号主义 vs. 连接主义:两种 ai 范式之争 / 050
2.3 深度学:让机器学会人类的直觉 / 056
2.4 认知科学:心智何以产生理思维 / 062
2.5 人机互动:走向人机超智能共生 / 068
小结:重新定义科学的理基石 / 073
第 3 章 科学想象力的再造
序曲:alphago 背后的“直觉” / 076
3.1 直觉来源何处:人类天才如何诞生 / 078
3.2 非理认知:洞见从何而来 / 084
3.3 偶然与必然:创新背后的统计学 / 090
3.4 计算机的想象力:ai 已经独立思了吗 / 096
3.5 创造重构:ai 重塑科学的底层逻辑 / 101
小结:一个更具想象力的科学新时代 / 108
第二部分 范式:自动化科研
第 4 章 机器人科学家的崛起
序曲:24 小时不眠的科学探索 / 113
4.1 ai 实验师:一场材料科学的“alphago”之战 / 115
4.2 机器人工程师:机器设计机器的新纪元 / 121
4.3 自动化数学家:ai 能重新定义数学吗 / 128
4.4 创新黑盒:ai 科学发现的内在机理 / 134
4.5 人机协同:机器人科学家的“师徒”关系 / 140
小结:自动化科研的新生产力 / 147
第 5 章 超级实验室的建造
序曲:一个癌症疗法的偶然发现 / 150
5.1 网络化科研:让全球实验室协同工作 / 152
5.2 智能文献挖掘:让机器阅读人类知识 / 158
5.3 知识图谱:重构科学知识的关系网络 / 164
5.4 开源科学:让全民参与科研创新 / 171
5.5 集体智慧:大规模协作下的涌现 / 178
小结:超级科学大脑的进化之路 / 183
第三部分 智能科学的新疆域
第 6 章 攻克复杂之困
序曲:一朵雪花背后的数学难题 / 189
6.1 混沌、分形与自组织:复杂科学 abc / 191
6.2 涌现与进化:复杂系统的双螺旋 / 197
6.3 跨尺度建模:让 ai 玩转“蝴蝶效应” / 203
6.4 多主体:虚拟世界的行宇宙 / 209
6.5 人工生命:探索自适应智能的起源 / 215
小结:驯服复杂的新科学 / 222
第 7 章 融通学科新边疆
序曲:新冠病毒感染预测的数学模型 / 224
7.1 自然科学:“新物理学”联盟 / 226
7.2 生命科学:后基因组时代的 ai 医学 / 232
7.3 认知科学:揭开人类心智的奥秘 / 238
7.4 社会科学:大数据重塑人文社科范式 / 245
7.5 交学科:ai 催生学科大融通 / 251
小结:通向科学统一之路 / 257
第四部分 科学素养再升级
第 8 章 科学知识的全民开放
序曲:维基式科普的兴起 / 263
8.1 知识获取:每个人都是自己的达尔文 / 264
8.2 ai 科普:打破专家与大众的鸿沟 / 271
8.3 公民科学:让百万人参与航天计划 / 278
8.4 开放科学:技术让科学回归本真 / 284
8.5 教育变革:重塑通识教育新内核 / 290
小结:迎接全民科学素养提升的新时代 / 297
第 9 章 探索科学哲学新问题
序曲:ai 具有思维能力吗 / 300
9.1 ai 的思:图灵测试还管用吗 / 302
9.2 机器良知:ai 科学家需要职业守吗 / 309
9.3 算法偏见:ai 会有认知盲区吗 / 316
9.4 强 ai 之梦:超级智能真的要来了吗 / 322
9.5 后人类时代:我们将迎来怎样的未来 / 329
小结:ai 重塑科学哲学的难题 / 336
第五部分 迈向文明新纪元
0 章 走向人机智能共生
序曲:智能时代的分岔路 / 341
10.1 智能增强:ai 如何重塑你我的大脑 / 343
10.2 群体智慧:一个由 ai 连接的新社会 / 350
10.3 人机共生:奇点将至还是自我实现预言 / 356
10.4 文明:一次智能生命的觉醒 / 363
10.5 宇宙尽头:人类寻找另一个自己 / 369
小结:对话地外智能和未来人类 / 374
后记 在科学的黎明时分 / 377