AI与天文学，一场正在进行的“双向奔赴”
【导语】在人工智能（AI）技术日新月异的今天，清华大学讲席教授、中国天眼（FAST）原首席科学家李菂提出，我们正站在一个类似于上世纪80年代个人计算机和本世纪初互联网的历史节点上，AI正对天文学产生深远影响。近日，在中国科学院国家天文台和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”上，来自全球的专家学者齐聚一堂，共同探讨AI如何重塑人类探寻宇宙的方式。从AI“眼睛”相场望远镜的研发，到AI在天文数据处理中的高效应用，再到AI未来可能从“助手”变为“提问者”的预测，天文学与AI的“双向奔赴”正引领着一场颠覆性的变革。年轻人们应抓住机遇，拥抱AI工具，共同探索更广袤的宇宙，为世界带来更有价值的科普资源。
“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，为期三天的活动集聚了来自全球22个国家，240余位天文台、高校、研究机构等负责人以及专家学者。
在多式多样的讨论中，AI将如何带来颠覆性变革，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(rén)工(gōng)智(zhì)能(néng)将(jiāng)如(rú)何(hé)重(zhòng)塑(sù)人(rén)类(lèi)探(tàn)寻(xún)宇(yǔ)宙(zhòu)的(de)方(fāng)式(shì)？让(ràng)我(wǒ)们(men)站(zhàn)上(shàng)“前(qián)沿(yán)”，随(suí)着(zhe)天(tiān)文学(xué)家(jiā)们(men)的(de)眼(yǎn)光(guāng)，畅(chàng)想(xiǎng)未(wèi)来(lái)。
AI与(yǔ)天(tiān)文学(xué)，一(yī)场(chǎng)正(zhèng)在(zài)进(jìn)行(xíng)的(de)“双(shuāng)向(xiàng)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(dì)教(jiào)授(shòu)提(tí)出(chū)并(bìng)和(hé)之(zhī)江(jiāng)实(shí)验(yàn)室(shì)团(tuán)队(duì)共(gòng)同(tóng)研(yán)发(fā)的(de)“相(xiāng)场(chǎng)望(wàng)远(yuǎn)镜(jìng)”，已(yǐ)经(jīng)进(jìn)入(rù)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)。
据介绍，这只AI“眼睛”，看得快、看得远、看得广，还拥有自主判断和筛选的能力。
“在人类眨眼的瞬间，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。
人工智能和天文学的“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‘助手’变为‘提问者’，带领人类触及未知维度。”李菂说道。
这和中国工程院院士、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，它不仅仅帮助我们解决我们提出的问题，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。
这种颠覆并非空谈。曾有科学家做过这样的实验：当“喂”给AI天体运动的数据，这位“二进制”领域的(de)哥(gē)白(bái)尼(ní)，在(zài)未(wèi)接(jiē)受(shòu)过(guò)经(jīng)验(yàn)知(zhī)识(shi)教(jiào)育(yù)的(de)情(qíng)况(kuàng)下(xià)，就(jiù)能(néng)自(zì)主推(tuī)导(dǎo)出(chū)“日(rì)心(xīn)说(shuō)”的模型。李(li)菂(dì)笑(xiào)言(yán)：“未(wèi)来(lái)某(mǒu)篇(piān)论(lùn)文的(de)署(shǔ)名，也(yě)可(kě)以(yǐ)是(shì)一(yī)只(zhǐ)猫(māo)，以(yǐ)及(jí)它(tā)背(bèi)后(hòu)的(de)深(shēn)度(dù)学(xué)习(xí)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(de)追(zhuī)求(qiú)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”，进一步诠释了合作和开放的科研新范式——当各国天文学家们共同合作、资源共享，将合力探索更广袤的宇宙，保护原始的星空，以及为世界人民和广大青少年带来更多更有价值的科普资源……