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

幾乎同時，浩瀚太空中，中國空間站神舟十四號航天員乘組進行第一次出艙活動。在完成準備工作后，9月1日18時26分，航天員陳冬打開問天實驗艙氣閘艙艙門。后續(xù)，陳冬、劉洋在艙外作業(yè)，蔡旭哲在核心艙內配合支持，共同完成各項約7個小時的既定任務。

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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)展的基礎工具，也是國際合作的前沿。

基礎科學為王，數(shù)學與AI互促共進

在大會上，微軟前執(zhí)行副總裁、美國國家工程院外籍院士沈向洋對話了世界頂級數(shù)學家丘成桐先生。丘成桐解釋了他理解的什么是“一流的數(shù)學”。“數(shù)學研究很多奧秘，從數(shù)學家眼中看來所謂大自然，既包括我們看到的物質世界、宇宙、銀河系，也包括社會、經(jīng)濟領域所有發(fā)生的一切，所以數(shù)學家眼中的大自然是無所不在、無所不包的。”丘成桐表示。

在丘成桐看來，世界一流的數(shù)學一定要能夠看到這些學問的前景，要畫一幅很大的圖畫，并且要會“畫龍點睛”。“誰能夠將眼睛點出來，就能夠看到更遠、更廣大的所謂自然界的廣袤空間，這就是一流的數(shù)學。”丘成桐說道。

在談到數(shù)學與人工智能關系的時候，丘成桐以數(shù)學家、“計算機之父”馮·諾依曼為例稱，從計算機到人工智能，都應用到了馮·諾依曼結構，他是一位很有啟發(fā)性的大數(shù)學家。

數(shù)學為人工智能奠定了基礎，而人工智能的發(fā)展又反哺了數(shù)學學科的進步。丘成桐認為，數(shù)學家對于很多重要的問題并不肯定，例如在數(shù)學界一個很出名的問題就是“有限群分類”的問題。“有限分類由很多數(shù)學家共同合作完成，但是整篇文章有幾千頁紙要證明，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證明有沒有缺憾，我想是可以了解的。”丘成桐表示。

他還提到智能語音翻譯可能給中國數(shù)學家?guī)淼暮锰帯Ｇ鸪赏┰诮邮艿谝回斀?jīng)記者專訪時表示，世界上最偉大的數(shù)學家之一歐拉，他用拉丁文寫了1000多篇著名的論文，但只有兩三百篇文章是后人讀過的。

“要知道，盡管今天的知識進步那么快，但是數(shù)學與很多學科不同，我們數(shù)學家還在讀幾百年前的古典文章，很多數(shù)學或者物理學的文章是用拉丁文或德語寫的，這些文章很多還沒有被翻譯出來。”他對第一財經(jīng)記者表示。

在丘成桐看來，與“古人”對話，與不同文化背景的數(shù)學家對話非常重要。“上百年來中國在世界數(shù)學史上沒有一席之地，很大程度上是在語言文化上吃虧。”他告訴第一財經(jīng)記者，“數(shù)學很奇怪，每個國家都有自己的風格，數(shù)學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者的論文，現(xiàn)在中國的數(shù)學家都沒有重視這件事，與全球學者的交流不夠深刻，如果沒有交流，就不會有進步。”

培養(yǎng)一流的數(shù)學家也并不容易。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，全職回歸清華大學，并成立了丘成桐書院。對此，他表示：“從歷史上看，偉大的數(shù)學家基本上都是10歲、11歲的時候開始發(fā)力，對數(shù)學產(chǎn)生興趣，所以我期望我在國內能夠從很小的小孩子開始培養(yǎng)他們對數(shù)學的興趣，同時要避開為考試而學習的習慣。”

丘成桐表示，未來希望每一年能夠在全國挑選100名不用參加高考的中學生加入丘成桐書院發(fā)展。他們會得到完全不一樣的訓練方法。“我們的學制是八年制，從大學開始一路念到博士，從明年開始招收學生。期望到了8年后，這批學生中能夠產(chǎn)生中國第一批拿菲爾茲獎（數(shù)學領域的國際最高獎項之一）的得主，我充滿信心。”丘成桐說道。

傾聽來自宇宙的聲音，AI高手出招

數(shù)學家眼睛里看到的世界宇宙都是數(shù)字，而天文學家眼里看到的都是信號。1609年，伽利略第一次使用望遠鏡技術看向太空，標志著天文學的誕生。當時他看到月球表面的地貌，延展了人類的感知；而近代天文學又延展到紅外、射線，超出了人類能夠感知到的世界。

在WAIC開幕式上，一段來自宇宙的聲音征服了觀眾。它是由來自中國的全球最大的射電望遠鏡“天眼”FAST發(fā)現(xiàn)的第一顆脈沖星發(fā)出的真實信號，大約1.6秒重復一次。科學家們把信號轉變成了聲音。

在一場“星辰大海與腳踏實地”的對談中，清華大學蘇世民書院院長薛瀾教授對話發(fā)現(xiàn)了這顆脈沖星的FAST首席科學家、中國科學院國家天文臺李菂研究員。

今年6月9日，來自FAST的一項關于快速射電暴的研究成果登上國際學術期刊《自然》。這項研究同樣來自李菂領導的國際團隊，通過FAST“多科學目標同時巡天”優(yōu)先重大項目完成，首次監(jiān)測到持續(xù)活躍的重復快速射電暴。

在談到天文學與人工智能的關系時，李菂表示：“人工智能已經(jīng)成為天文學家在數(shù)據(jù)處理和工作中天天使用的工具。我非常期待未來兩三年之內，人工智能能給我們呈現(xiàn)一個完全不一樣的世界和完全不一樣的感知，因為它實際上是把我們收到的信號映射到更高維的空間里面，用它來尋找和探索我們目前甚至無法想象的規(guī)律。”

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

他強調天文學領域是國際合作非常密切的領域，尤其是FAST項目，自成立以來，一直是一個國際合作的項目。“不管擁有什么樣的技術，總的目標是非常一致的，這是解決人類共同面臨的挑戰(zhàn)，特別是近幾年在氣候問題上的挑戰(zhàn)。”李菂表示。

中國載人航天工程總設計師、中國工程院院士周建平在WAIC大會上說道：“國際合作是中國載人航天工作一直長期推動的，例如巡天望遠鏡，以及空間站項目。”

中國的載人航天工程目前已經(jīng)進入到了空間站階段。對此，周建平表示：“我們建空間站就是為了探索宇宙，我們在上面已經(jīng)安排了很多科學設施，包括探索深空的設施。比如說明后年將要發(fā)射的望遠鏡，也在安排研制暗物質探測的設施，中國巡天望遠鏡的目標也是探索宇宙邊緣，這里面會有大量的數(shù)據(jù)，這對暗物質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)射升空的韋伯望遠鏡。周建平認為，宇宙浩瀚，這些望遠鏡各有各的科學觀測重點，各有特長、各有優(yōu)勢，“國際合作會促進我們通過使用不同的手段，加深對世界的了解”。

收回望向宇宙的目光，李菂和周建平最后談論到對“元宇宙”的理解。他們表示，元宇宙在天文學當中目前的應用還比較少，不過未來也可以考慮把一些望遠鏡的數(shù)據(jù)做成VR的場景，讓人們可以身臨其境地在“宇宙”里面行走。