关于人工智能时代科学学的随想

发布时间：24年07月28日

缪其浩

40多年前的一个误会

1980年代初我还在读本科期间，国内人才学、情报学和科学学等“新潮学科”很热门。因为对其有点兴趣，所以见到与之相关的中英文新术语我会用卡片记录下来。

在1980年5月出版的《读者文摘》（Reader′s Digest）杂志上，我看到有篇文章的标题提到Scientology，立刻联想到大概是“科学学”的一种说法。当时我已知道“科学学”译自science of science，但在那个敢想敢说的80年代，国内有人觉得这个英文名称不够“科学”，于是在杂志上发文章建议构造一些新词，具体已无可查考，但记得大体是以science的词干加一个代表学科的后缀，所以我这个“联想”并非空穴来风。

等我读完文章发现，那完全是个误会。Scientology其实是基督教等西方传统教派以外的所谓“新宗教运动”（NRM）中的一支，有人认为其实是一种邪教。它最初以一种名为“戴尼提”（Dianetics）的“心理治疗术”吸引了众多信徒，在美国曾经红极一时，著名影星汤姆 · 克鲁斯和约翰 · 特拉沃尔塔等都曾是其信徒。据说后来因为税收原因注册为教派，海内外普遍音译为“山达基”。虽然与科学学完全无关，我还是做了一张文摘卡片留下了记录。

一晃8年，1988年我突然发现《戴尼提：自我心理调节技术》一书中文版在国内发行了。一家荷兰的出版公司到处举办讲座和座谈，国内有的报纸还以整版篇幅捧场。在如此营销术的轰炸之下，11月3日上海某书店门口数千人排队争购，最后据说该书在大陆销售了20万册。而当有家上海媒体发文质疑此书所宣称的治疗功能后，那家出版公司居然三次派人去报社上门施压。

当时我在上海科学技术情报研究所工作，从那张文摘卡片找到了《读者文摘》那篇文章以及许多相关资料。“路见不平”，就和几位同事一起在媒体上发了一些声音，得到了良好的社会反响，《戴尼提》热迅速退烧，而那家出版公司后来再没有去报社纠缠。

岁月如流。再一晃多年过去，山达基光环早已不再，争议和官司依旧不断，曾为其站台的大明星纷纷退出，有的还成为其激烈的批评者。国内二手书市场今天还可以找到大量《戴尼提》供货，看来当年推销“20万册”用力过猛，造成了现在的哀鸿遍地。

当然，山达基名称与科学学的偶合，就像著名大报《基督教科学箴言报》（The Christian Science Monitor）背后的基督教科学教派（Christian Science）一样，只不过恰巧用上了他们所理解的science一词。但后面我将会提到这件事如何影响我思考科学学的未来。

科学一路高歌、科学学渐入佳境

科学发展的过程经历了与愚昧和无知的斗争。从现代科学概念形成起就与创世说等信仰学说在不同轨道上赛跑。而文艺复兴和工业革命以来，由于其对人类社会进步作出的巨大贡献，科学明显胜出。第二次世界大战更是彰显了科学和工业的威力，战后《科学：无尽的前沿》发表之后，科学被公认为大国的立国之本。

科学学的命运随着科学共同体的发达而渐入佳境。科学学本身就是科学发展的衍生物。它起源于科学史和科学社会功能的研究，而对科学文献增长的观察和分析，因文献和引文数据库以及计量工具方法的建立，科学计量学成为其中进展最快的领域。随着科学对人类社会的贡献越来越被深刻认识，科学学的研究和应用进入到更广阔的天地，与此同时，科学共同体对科学学也提出了更高的要求，希望从更好地理解“发生了什么”和“怎么发生的”，走向有目的地寻求“如何做得更多、更好”。

在此过程中，科学学本身也正在发生深刻的变化。我注意到可能存在这样的趋势：一方面，科学学研究长期以来由文献信息、科技史、科学哲学和科技管理等领域学者担当，在科学共同体内从未占据中心位置，而现在正在转变成整个共同体关注的重要领域；另一方面，科学学早期研究主力大多出自欧洲，而最近十几年美国出现了一些值得关注的信号。

首先是美国政府科技管理部门进入角色。早在2005年美国总统科技政策办公室主任约翰 · 马伯格（John H. Marburger）提出了The science of science policy这个概念，通常应该理解为“（制订）科学政策的科学”。2007年2月1日美国国家科学基金会（NSF）发出“科学与创新政策的科学”（Science of Science and Innovation Policy，SciSIP）项目招标通告，2009年同名项目再度招标，而且以后每年自动延续。与之相呼应，2008年11月美国国家科学技术理事会和科技政策办公室发布了“科学政策的科学”研究路线图，2011年出版了便于操作的《科学政策的科学手册》。美国国家科学院（NAS）从2022年开始连续在6到7月召开以科学学与创新为主题的国际会议，最新一届于2024年7月1—3日在华盛顿召开。

科学政策的科学（包括SciSIP）与科学学是什么关系？当然不只是其中碰巧包含了“science of science”这一词组，从具体内容看两者是高度重合的，前者或许更加侧重应用，特别在政府政策制定中的应用。由英国首先倡导的循证决策（evidence-based policy）理念，也在那段时间得到美国政府的认同，它和“科学政策的科学”应该是一脉相承的。

近年来“科学学”成为政府支持的重要研究领域。2018年3月《科学》杂志发表一篇题为“科学学”的综述文章。14位署名作者来自美国、瑞士、匈牙利、意大利和荷兰，项目资助方除美国的NSF、美国国立卫生研究院（NIH）和一些大学外，美国国防部高级研究计划局（DARPA）、空军科学研究办公室和陆军研究办公室都赫然在列，还有欧盟的“全球系统科学”计划等。该报告作者中的两位于2021年又出版了专著《科学学》（The science of science），其中文版几乎同时在国内出版。

该书第2页中出版方写的序言开宗明义地说，“这是第一本关于科学学的概览”。书中对科学学界公认的欧洲创始者几乎只字未提，这可能会引起争议。据说从普赖斯的《小科学 · 大科学》和默顿（R.K.Merton）的《科学社会学》开始，欧洲和美国的学派就有一些意见分歧，此书或许可以说是美国版科学学的第一本概览。此外2018年《科学》杂志文章中提出的科学学一个新的缩写SciSci，在这本书中完全被弃用，虽然该书第二作者就是《科学》杂志文章的通信作者之一。恩格斯说过：一门科学提出的每一种新见解，都包含着这门科学的术语的革命。由此看来美国版的科学学看上去还有点像新兴学科，但如果这些项目得到了美国几大主要科研资助机构的背书，那就需要认真看待。

《科学学》专著，英文版由剑桥大学出版社2021年出版，中文版由天津出版传媒集团2021年出版

科学学需要继续前行

既然科学有无尽的前沿，科学学是不是也应该不断拓展自己的前沿？应该是没有疑问的，需要讨论是如何拓展、向哪里拓展。

至今看到的有关文献中，扩大数据种类和来源，加强数据驱动的研究是一个共识。《自然-人类行为》杂志2022年7月发表的社论提出科学学进一步发展的关键在于拓宽视野。社论最后说，“如果（科学学）想要在科学界产生更大的影响，就必须扩展其方法和数据源的范围，研究、学习与之相关联的伙伴领域，与它们更紧密结合在一起”。这个观点似乎并不新鲜。为了突破传统文献和引文数据集的局限，“替代计量学”多年前就已从社交媒体等数据分析开始了探索。而另一个被共同注意到的方向就是人工智能。科学智能（AI for Science）已是一个热点，中国科学院的一个团队2024年在《信息处理与管理》（Information Processing and management）杂志上发表了关于“社会科学智能”（AI for Social Science）的一篇论文，“科学学智能”（AI for Science of Science）或许可以包含其中。一个大致的共识是应该让人类与机器共同来研究科学共同体。

数据驱动在可以预见的未来可能还会是科学学研究的主流，需要注意的是，应当避免如传说中那位手中拿把锤子的孩子那样，随便什么东西都去敲一下。也就是说不要被现有数据和工具方法牵着鼻子越走越“卷”，而是要针对目前难以解决但值得深究的真问题，寻找新的资源和新的工具——比如人工智能——来实现突破。

举例来说，跨界被公认为科学突破和颠覆性创新发生的重要途径。物理学家艾力克 · 贝齐通过激光技术突破做出了属于工程技术的显微镜，运用在生命科学领域，最后与两位化学家分享了2014年诺贝尔化学奖。类似这样的情况很多。科学计量学很早就通过合著、共词、共引用和共被引分析等途径试图揭示和理解科学史上科学家之间的“无形学会”现象，以及跨学科跨产业的知识流动。多年前我看到过一个案例：专利引用揭示了嘧啶衍生物从开始肿瘤治疗跨界到运用于免疫性疾病，再到杀虫剂和植物生长素的跨界应用。传统计量学研究可以发现更多跨界的现象，但我们更需要了解其中的逻辑和可能的因果关系，大数据和人工智能技术或许可以做些探索。当然这就需要更多的“替代”数据和新的工具方法。

目前最网红的埃隆 · 马斯克本人则显示了另一种跨界：拥有物理学和经济学学位，从事过在线新闻出版、互联网金融、航天工业、越洋高速交通、电动汽车领域的工作，同时还宣布进入新能源领域。是什么造就了一个人这样的大跨度跳跃？严格说这个问题可能不属于科学学，但也是相关的有趣课题。

科学学有没有超越计量的发展空间？

以计量方法观察和分析已经发生的科学事件、探索其规律是重要的，而更有意义的或许在于能不能帮助发现科学的新边疆。科学学研究既要做好科学发展的“太史官”和“战地记者”，在有条件的情况下更要做“勘探者”，在科学前沿寻找尚未被光顾但值得探索的领域。

科学学的杰出学者赵红洲1984年在其《科学能力学引论》中提出“科学发现过程好比（矿藏的）采掘过程”。他指出，在不同的历史年代，“总有一门（或几门）学科是科学发现的‘当采’学科”。他还引用他人的话，认为这样的当采学科将出现在“社会需要和科学逻辑的交叉点”。如果把他所说的“学科”延伸为有希望的未来科学前沿的话，我们可以从今天的社会需要和科学发展所提供的条件，来探索科学前沿中尚未被充分认识而有希望蕴藏“富矿”的新战场。

物理学有个勒 · 夏特列原理，它是指在一个封闭系统中如果平衡态被打破，系统本身会产生与变化的方向相反的作用。人工智能实际上应该被称为机器智能，机器智能的迅速崛起甚至已经让人类感受到威胁。在一个人-机共存的世界中，人类自身是不是应当更加重视对自身的认识，让自己变得更强？“以人为中心的人工智能”（HAI）就明确提出要在发展AI同时更加重视人类本身。

2019年李飞飞和斯坦福前教务长共同创立了斯坦福“以人为中心的AI实验室”（Stanford HAI），在其欢迎网页上发布了两位创始的联合主任发出的欢迎信，其中说到，“如果人工智能是为了满足人类的集体需求，那么它必须理解是什么在物理、智力和情感上驱动着我们”。欧盟支持的“人道的AI”项目（HumanE-AI-Net）认为欧盟有责任为AI重新导向，提出要以人类独有的能力、对世界的认知以及从用户个人的特定视野来丰富AI。这些预示着对人本身的研究更应该得到重视。在人工智能日新月异发展的同时，更加重视研究人本身的能力和弱点恐怕是值得认真考虑的。

这让我再次想起了“山达基”。记得当时我们写的报告里是这样说的， “戴尼提的具体操作对人的心理和精神可能有某种作用。这可以在专业范围内对它进行科学研究”。众所周知，人体的有些现象目前的科学可能无法解释。国内几十年前曾一度盛行“人体特异功能”研究，由于太多的误传、不实甚至欺骗混杂其中，再加上一些别有用心的严重干扰无疾而终。

但是如果有些现象确是客观存在，就可以成为科学研究的对象。我国科学学研究刚刚兴起的时候，进入研究视野的还有一些与科学学有关的领域或概念，除今天仍然活跃的“软科学”和生命力尚存的“元科学”（science of science翻译为元科学可能更加准确），以及未能走下去的“潜科学”和“前科学”等等，其中就涉及一些传统科学不关注或者未能关注的自然和人类现象。

钱学森曾郑重倡议要在其“开放的复杂巨系统”构架下建立“人体科学”，虽然引起了争议还可能包含不成熟甚至错误的成分，但其中肯定有合理的、值得探讨和研究的部分。例如他在1986年就提出需要研究“人-机-环境系统工程”，这在人工智能时代都是个非常前沿的课题。