诺贝尔奖得主朱棣文：目前的AI系统尚未具备理解和转化抽象概念的能力

来源：高校人工智能与大数据创新联盟

2025年7月25日，诺贝尔奖得主、前美国能源部长朱棣文在北京雁栖湖举办的2025国际基础科学大会上以《漫步于科学之中的人生》为题，讲述了他独特而多元的科研轨迹，从激光冷却到应对气候变化的科学人生。其中，人工智能与基础科学的关系成为本届大会最受关注的话题。围绕AI的根本范式、AI的未来发展与潜在风险、算力瓶颈、高能效计算与未来架构路径等议题，多位专家提出了深刻见解。朱棣文指出，目前的AI系统主要依赖大量数据进行拟合和插值，尚未具备理解和转化抽象概念的能力。他强调，AI能否在未来真正拥有创造性思维，仍然是一个未知数。

分析认为，朱棣文教授作为诺贝尔物理学奖得主(1997年获奖)和前美国能源部长，其科研与政策制定背景使其对人工智能(AI)的能力边界有深刻洞察。他提出“AI系统尚未具备理解和转化抽象概念的能力”的观点，主要基于以下多维度原因，结合其学术理念与实践经验可归纳如下：

一、学术背景与跨领域实践：对“工具型AI”的定位

朱棣文的职业生涯贯穿基础科研（激光冷却原子）、生物交叉学科（Bio-X研究）及能源政策管理，这种跨领域经验使他强调科学创新的“应用导向”。他认为AI本质是高级工具，其优势在于：

（一）数据处理与模式识别：例如在能源领域，AI可通过机器学习优化电网配送、预测风能波动，减少损耗。

（二）多任务并行处理：在复杂系统（如储能网络）中高效调度资源。然而，他明确指出AI的底层逻辑依赖大数据训练和算法迭代，缺乏人类独有的抽象推理与概念迁移能力。例如：

1.人类科学家可从少量样本中归纳物理规律（如牛顿从苹果下落抽象出万有引力），而AI需海量数据训练且无法脱离既定框架。

2.在能源创新中，AI可优化电池充放电效率，但硫锂电池的化学材料设计仍需人类科学家突破抽象假设(如分子结构优化)。

二、对AI局限性本质的剖析

朱棣文多次指出AI在认知智能阶段的缺陷，具体表现为：

（一）抽象能力缺失：

1.人类通过极少量样本即可抽象出通用概念（如儿童识别“猫”只需几个例子），而深度学习需百万级标注数据。

2.在能源转型中，AI可预测天气对太阳能的影响，但无法像人类工程师那样将“间歇性供电”抽象为“液态储能系统”的颠覆性解决方案（朱棣文曾提出该设想）。

（二）情感与伦理判断真空：

1.AI缺乏恐惧心与时间观念，导致决策可能偏离人类价值观（如为优化电网效率忽视弱势群体用电公平）。

2.朱棣文在气候政策中强调“负碳排放的经济可行性”，这需平衡技术、伦理与社会成本，而AI无法自主完成此类抽象价值权衡。

（三）创造性突破的瓶颈：

AI可优化现有技术（如提升风力发电机效率），但无法像人类一样提出跨学科范式创新。例如朱棣文将物理学中的激光技术迁移至生物分子研究（Bio-X计划），或将储能问题转化为液态输送系统。

三、教育理念的延伸：批判性思维不可替代

朱棣文长期批评教育中的“容器化”倾向（填鸭式教学），主张培养质疑与抽象思考能力。他认为：

（一）AI可替代具象劳动（如数据分析），但科学突破依赖对权威的批判（如他鼓励学生挑战哈佛校长数据错误）。

（二）在能源创新中，AI能模拟已知模型，但无法像人类一样质疑“碳排放累计计算是否合理”，而朱棣文正是基于此提出“累计排放比年度排放更具参考意义”的颠覆性观点。

四、未来挑战：AI在能源转型中的角色边界。朱棣文肯定AI在可再生能源领域的工具价值（如30%全球能源可依靠AI优化实现可再生化），但强调其无法解决核心矛盾：

（一）技术可行≠经济可行：AI可设计碳捕获方案，但无法创造低成本负排放技术，需人类科学家突破材料科学瓶颈。

（二）系统复杂性超越算法范畴：电力网络需协调地理、政策、民生等抽象因素，而AI的“非结构化学习”仍限于局部优化（如AlphaGo胜在计算而非战略创新）。

因此，朱棣文对AI局限性的论断，源于其跨学科创新实践与人本主义科学观：

（一） 工具型AI可提升效率，但抽象概念的理解与转化是人类应对复杂挑战（如气候危机、能源转型）的核心竞争力。

（二）未来需发展人机协同模式——AI处理数据，人类负责创造性抽象与伦理决策，方能实现他倡导的“可持续星球”愿景。

所以，朱棣文提出目前的AI系统尚未具备理解和转化抽象概念的能力，这一观点不仅是对AI技术现状的客观描述，更是对科学教育方向与创新路径的深刻启示：在AI时代，人类的抽象思维与批判精神仍是不可替代的文明基石。

全国高校人工智能与大数据创新联盟

全国高校人工智能与大数据创新联盟（简称:高校联盟）是由清华大学、浙江大学、中南大学、东北大学、上海工程技术大学、重庆邮电大学、东北林业大学、佛山科学技术学院、曲阜师范大学、黑龙江大学、海豚大数据科技等全国54家高校、企业共同发起，于2018年5月26日在北京中国科技会堂正式成立。迄今为止，联盟发展会员300多家, 覆盖全国20多个省市。联盟由一批积极投身于“人工智能、大数据、区块链”教育事业的高校、科研机构、企事业单位和个人自愿组成的公益性、全国性学术交流服务平台。中国工程院原常务副院长、中国工程院院士潘云鹤、中国科学院院士陈国良、中国工程院院士李伯虎担任联盟名誉理事长，中国工程院院士谭建荣担任联盟理事长。联盟工作接受工信部、国家网信办等政府部门行政管理和业务指导。联盟主要工作是推进产教融合、校企合作、协同育人。(加盟微信13651193492)

华算人工智能研究院

华算人工智能研究院全称是“山西省华算人工智能研究院有限公司”，是经山西转型综合改革示范区管理委员会批准，于2023年10月在太原成立的第一批专业研究人工智能、赋能数字经济产业发展的独立法人组织。华算人工智能研究院依托全国高校人工智能与大数据创新联盟专家委员会及理事会资源，按照山西省委省政府、山西转型综合改革示范区管理委员会发展人工智能、数字经济的系列文件精神和工作计划，将研究院打造成为山西省发展人工智能、数字经济的示范应用推广平台，同时面向全国开展人工智能业务。华算人工智能研究院名誉院长由中国工程院院士李伯虎担任。研究院内设AI产业学院共建中心、实训实习就业中心、实验室建设中心、专家智库等6个职能部门。欢迎加入华算人工智能研究院专家智库，共同赋能高校AI人才培养及产教融合事业发展。

高校区块链专委会

全国高校人工智能与大数据创新联盟区块链专委会（简称:高校区块链专委会），是由北京大学、浙江大学、武汉大学、西南财经大学、北京交通大学、郑州大学、贵州大学、桂林电子科技大学、山西农业大学、佛山科学技术学院、陕西师范大学、中国网安、海豚大数据科技等全国40多家高校、企业和机构共同发起，于2019年12月7日在广东省佛山市正式成立。目前发展高校及企业会员70多家。中国工程院院士、浙江大学教授陈纯担任高校区块链专委会名誉顾问；福州大学教授蔡维德、中国计算机学会区块链专委会主任斯雪明教授、中国人民银行数字货币研究所副所长狄刚担任高校区块链专委会名誉主任；北京大学信息科学技术学院区块链中心主任陈钟教授担任高校区块链专委会主任。高校区块链专委会主要工作是促进高校区块链教育，为高校区块链专业建设及学科发展提供专家咨询服务。

高校元宇宙专委会

全国高校人工智能与大数据创新联盟元宇宙专业委员会（简称:高校元宇宙专委会），是由清华大学、湖南大学、浙江大学、四川大学、汕头大学、河北金融学院、保定市元宇宙协会、英伟达中国、海尔衣联网研究院、海豚大数据科技(天津)有限公司等全国20多所高校、企业和机构共同发起，于2022年11月5日在北京正式成立。中国工程院院士、计算机软件与虚拟现实领域专家赵沁平担任高校元宇宙专委会名誉顾问；中国工程院院士、北京航空航天大学电气与自动化学院名誉院长、中国航天科工集团有限公司科技委高级顾问李伯虎担任高校元宇宙专委会名誉主任；清华大学信息国研中心可信软件和大数据部常务副主任邢春晓担任高校元宇宙专委会主任委员。目前已发展高校及企业会员30多家。高校元宇宙专委会主要工作是促进高校元宇宙教育、加强校企合作、推动元宇宙专业建设及学科发展，为元宇宙教育教学提供专家咨询服务。

高校数字经济专委会

全国高校人工智能与大数据创新联盟数字经济专业委员会（简称:高校数字经济专委会），是由华算人工智能研究院、清华大学、北京大学、中国人民大学、中国社会科学院信息化研究中心、四川大学、北京外国语大学、北京科技大学、北京工业大学、北京语言大学、北京化工大学、北京联合大学、北京物资学院、北京印刷学院、西藏民族大学、河北金融学院、重庆财经学院、苏州城市学院、北京中关村软件园、百度、海豚大数据科技等全国60多家高校、企业和机构共同发起，于2024年1月12日在北京正式成立。清华大学经济管理学院教授姜旭平、北京大学信息管理系教授赖茂生、中国社会科学院信息化研究中心主任姜奇平、中国科学院大学经济与管理学院教授吕本富担任高校数字经济专委会主任委员。高校数字经济专委会主要工作是促进高校数字经济专业建设及学科发展，推动产学研合作，为高校数字经济专业教育教学提供专家咨询服务。

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