曾与诺奖“擦肩而过”,他深刻反省科学网
一个长期研究AI的天文学家,最终得出的结论却是,“人类最重要的,是不能被建模的部分”。
2026年大年初一清晨,天文学家葛健在林间小道上漫步,阳光与鸟鸣中,他在朋友圈写下了400多字的感慨。
他的感慨因AI而发。这位中国科学院上海天文台研究员写道:“只要我们守住自身的生命力,即使AGI时代真正到来,我们也不会迷失方向。而这种生命力最重要的体现,正是好奇心、审美观与爱心——这些品质,也必将成为我们在AGI时代需要坚守的底线。”
目前,葛健正牵头组织一项国家空间科学卫星任务,目标是寻找太阳系之外的行星,其中包括寻找真正意义上的“地球2.0”。这个计划的正式名称为系外地球(ET)巡天任务,其发射行星将部署在距离地球150万公里的日地拉格朗日L2点绕日轨道上(詹姆斯·韦布空间望远镜也在此处),与地球保持相同的公转周期围绕太阳运行。
这个带有科幻色彩的任务,正是一个科学家好奇心的绝佳体现。
与诺奖擦肩而过
葛健说,顶尖科学家需要死磕“反常数据”。之所以这么说,他是有切身体会的。
1992年,葛健来到美国亚利桑那大学天文系攻读博士学位,他的第一个研究工作是使用当年最新的观测数据,对不同宇宙模型进行检验。
在穿过宇宙中的氢气云时,遥远的类星体发出来的光会留下许多细小的“吸收线”,就像阳光透过天空的云层会变暗一样。当时亚利桑那大学一位年轻助理教授观察了34个遥远类星体,通过观察宇宙深处传来的光线变暗的痕迹,精确地获取了宇宙早期上千个“氢气云块”的位置及其吸收光的多少。
那位助理教授把发表的最新数据分享给了葛健所在的团队。团队猜想,这些氢气云还处在宇宙物质早期涨落的线性增长阶段,于是用当时主流的冷暗物质宇宙理论模型去比对测算。他们发现,宇宙中可能存在一种此前未被重视的神秘成分。
也就是说,他们当时的数据已经隐约表现出某种“反常”,暗示宇宙模型中可能存在某种此前被忽视的效应,也就是爱因斯坦当年自认重大失误的宇宙常数。
可惜的是,他们并没有对这个结论作进一步分析。某种程度上,他们当年的结果已经隐约指向后来被称为“暗能量”的宇宙成分。2011年诺贝尔物理学奖授予三位科学家,表彰他们通过遥远超新星观测发现宇宙加速膨胀的成果,而驱动宇宙加速膨胀的核心动因,正是葛健所在团队当年未深入论证的宇宙常数对应的暗能量组分。
2016年葛健在调试达摩天文望远镜
复盘当年的遗憾,葛健认识到,他们犯了多重错误:
第一,他们没有深究为什么——为什么宇宙里必须有这个神秘成分?这是原始创新的核心准则,他们忽视了。
第二,他们没有较真核心概念——这个宇宙神秘成分到底是什么?它代表了什么,会导致什么结果?它为什么存在?
葛健说:“虽然大家还不知道暗能量这个词,但我们还是可以给它起个通俗的名字,比如叫万有斥力,那也是极其震撼的。”(编者注:“暗能量”作为科学专有名词的首次出现时间是1998年)
第三,也是最重要的一点——如何对待不确定性。他们当年发表的有关文章,没有对系统误差进行更深入的分析,也没有充分研究这个结论的不确定性。如果把干扰因素都排除掉,证明他们测量的结果不是误差造成的,那么这个结论就是牢不可破的。
除此之外,当时写论文的一位合作同事因为找工作不顺心,天天发牢骚说做天文学研究没前途,本来兴致勃勃的葛健感到被泼了冷水,因此就退出了论文的后续写作,没能按原计划用更精确的多体仿真方法去反复验证、排除干扰。
一份本来可能属于他们的荣誉,就这么阴差阳错地与他们失之交臂。葛健感慨地说:“就像手里的钻石蒙了灰,你认不出价值就等于没有。人生没什么后悔的,但我们要明白,碰到超出预期的未知情况,不要轻易地放弃,要搞清楚为什么。”
1998年葛健获得博士学位
做不能建模的事情
作为一个多年使用AI的天文学家,葛健对AI和科学家的关系有深刻的理解。
他的团队在2015年开始探索AI在天文学领域的应用,2017年,他就已经和研究生一起开发AI算法。葛健说,他们团队2026年估计要发表近10篇AI相关论文。
他们做出了“AI科研智能体”。这种专门用于科研的智能体,相当于一位不知疲劳、极其高效的“研究生”。2024年,他们刊发论文,报告了多颗与火星体积相近的系外行星。葛健说,在数据处理与分析层面,AI智能体可以在数小时内复现过去需要多年人工完成的工作流程。
不仅如此,他们现在更进一步,利用人工智能算法,在开普勒太空望远镜海量观测数据中自动抓取微弱凌星信号,从中筛选此前未被发现的潜在系外行星。葛健说,他们现在已经找到不少,正在验证真伪。
葛健带学生做研究,特别强调概念理解的重要性。他的理念是,做任何事情,一旦掌握了方向,就要聚焦最底层的核心概念。
他以经典物理为例:从距离与时间推导出速度,再到加速度,经典力学体系的建立,本就是层层拆解、提炼核心概念的典范。而这,正是可被建模的。
由此,葛健把AI底层的哲学概括为三点:
第一,在AI的世界里只有概念,一切都是由概念组成的。人把这些概念搞清楚了,建立模型让AI学会,它就能在数据里面把需要的结果找出来。
第二,人类搭建起系统化的概念框架,可以提炼科学定律和原理、功能和模型(即物理图像)。
第三,所有可量化、可拆解、可建模的重复性科研工作,最终都能被AI高效替代。
那人类还能做什么呢?葛健给出的答案是,寻找哪些东西不能或很难被建模,比如人类的好奇心、生命力、情感、共情心。
他说:“AI擅长建模和重复执行,人类的价值在于‘一头一尾’——提出核心科学问题,并对结果作出价值判断。”
1987年葛健在中国科学技术大学
仿照情商和智商的概念,葛健提出了一个全新的概念——PG商。他的看法是,AI时代智商和情商可以被技术弥补,但人们最稀缺的是对科学长期的热情(Passion)与遇到未知不放弃的韧性和冒险精神(Grit),即PG商。PG商能够通过后天打磨不断提升,PG商越高,个人的成就就越高,对社会的影响也就越大。这点很难被AI代替。
他正在做的ET巡天任务就是一个典型案例。
2019年6月,彼时还是美国佛罗里达大学终身教授的葛健回国访问,提出了ET巡天任务的原初想法。他最初想的是,仿照美国开普勒太空望远镜,研制更小口径但更大视场的施密特类型的巡天望远镜,结果设计出来发现技术路径走不通。当年9月25日,他在美国得知国内有系外宜居行星卫星的研究机会,10月7日就要提交建议书。他于是在9月26日确定参与,并快速组建一个国际合作团队,十天几乎不睡觉完成了147页的建议书。
其间,最初的设计走不通,9月28日团队开展头脑风暴,葛健灵光乍现,就把方案从反射式设计改为折射式设计,配备七台广角凌星望远镜,由此形成ET科学卫星最初的概念原型。
对于这段经历,葛健感慨地说:“人生成就是努力的积分,努力是每一时刻的微分。持续的正向努力累加起来,就是大的成就。做决定前要想透,一旦选定方向就全力以赴、接受风险,人生就没有生不逢时,也没有遗憾。”
葛健回国后在办公室工作


