“科普中国智库•魏公村讲坛”是中国科普研究所依托“科普中国智库”专家资源，面向科协魏公村办公区搭建的常态化学术交流平台，以“开拓视野、夯实基础、促进协作、提升能力”为目标，邀请智库专家解读前沿科技动态，分享科研学术进展，促进科研创新，营造学术氛围，助力干部科学素质和能力提升。以下为讲坛第二期内容。

发展历程：从符号智能到通用智能

自1956年达特茅斯会议至今，人工智能经历三个主要发展阶段，呈现从手工总结到自动学习、从离散符号到连续参数、从专用智能到通用智能趋势。1990年代进入专用智能阶段，属于弱人工智能，任务泛化能力差，聚焦垂直领域优化（如人脸识别准确率不断提升）。二是通用智能阶段，2018年后，通用人工智能（AGI）的探索起步，其具有多任务普适性，能够进行类似人类的抽象思维和推理，具有创造性和解决问题的能力。而生成式人工智能（AIGC）是人工智能生成的内容，不等同于通用人工智能（AGI），但AIGC是现阶段主要的技术路线。

通用人工智能阶段重要的技术基础就是通用模型架构。在2018年出现的循环神经网络（RNN）主要用于一维序列化文本建模，随后发展的卷积神经网络（CNN）能够处理二维平面图片数据。而更先进的图神经网络（GNN）则能对结构化、半结构化图数据建模，突破平面限制。这些架构的演进全面提升了大模型的能力。

AI在科研、科普和科学教育中的探索实践

科研辅助方面：AI加速科学研究范式改革，向周期短、AI密集、数据驱动、合作共赢型的研究范式转变。AlphaFold预测蛋白质结构，将研究周期从年缩短至小时；AI为数学家提供证明灵感。

科普创新方面：例如找准科幻电影与科普的结合点，通过科幻电影场景来讲解科学知识，能够激发孩子的兴趣。科幻电影涵盖了天文、地理、伦理等多个领域，是科学教育的良好载体。利用AI模型学习自己的手绘风格，生成了具有个人风格的科普插图，既保留了科学性，又增加了温度和创新性，同时AI模型的应用提高了科普创作的效率。探索了利用数字人生成教学内容的可能性，包括课程大纲、教案、逐字稿、PPT和数字化教师等，数字人的应用将能为个性化教学提供新的途径，使没有科学背景的人也能生成适合自己的教学内容。

科学教育方面：AI可以实现个性化教学，并且持续可用，博学多才。AI在教育领域具有优势和潜力，但同时也有不可忽视的问题。比如，如何应对个性化科学教育的需求，让学生听得懂且愿意接受？如何通过认知测绘和认知匹配，实现基于认知的科学教育？如何保证内容的可靠性和科学性？

强大但不完美：技术的双重挑战

到目前为止，AI大模型百花齐放，各有各的强项和专长。在文本、图片、视频生成模型各有优势，组合应用场景多样，但各自仍有局限性。图片和视频生成大模型方面，可以通过文本提示生成逼真或富有想象力的图片和视频场景。但在场景刻画、遵循物理规则、审美、文本渲染等方面，仍有局限性。

（作者：中国科学院计算技术研究所研究员、博士生导师王元卓）