第五范式_刘志毅_9787521775914_厦门外图集团有限公司

《第五范式》深入剖析了AI 在科学领域的深刻变革以及第五范式的重要意义。 Al 的发展是人类认知方式不断演进的结果，从经验归纳、理性革命，到计算时代、大数据时代，直至如今的智能革命，每一次转变都重塑了人类认知世界的方式，且呈现出加速发展的态势。
在这一进程中，第五范式作为核心概念，具有开创性意义它将科学智能与机器猜想紧密结合，打破了传统科学研究面临的困境，开创了全新的知识创造机制。这种范式的转变不仅改变了科研模式，还将重塑相关产业，成为推动科学发展和产业变革的关键力量。
本书系统性构建了第五范式的理论框架，深入分析了Al对科学研究范式的革命性影响，前瞻性地探讨了人机智慧共同体的未来图景。书中结合Alpha-Fold 蛋白质预测、物理定律自动发现等前沿案例，既保持了严谨的学术深度，又通过生动的案例分析确保了可读性。对于我们深入理解Al 时代的科学变革、预见未来科技发展趋势，以及思考人类认知边界的拓展，本书提供了极具启发性的思想资源。
本书适合人工智能、计算机科学、认知科学等领域的研究者，也将为关注技术前沿的产业界人士和决策者提供重要参考。同时，本书还将引导读者思考在 Al时代，如何重新定义科学探索方式、平衡技术与人性、应对伦理挑战等重要问题，同时建议我们要积极适应未来变革，充分发挥人类与Al 的协同优势，为推动人类文明进步贡献力量。

在人类文明的认知长河中，从亚里士多德的经验火炬到牛顿的理性星辰，从图灵机的计算微光到大数据的信息洪流，科学范式的演进始终如灯塔般照亮未知疆域。而今，人工智能如超新星般爆发，催生着科学界翘首以盼的第五范式。

本书作者刘志毅以十余年智能计算与空间智能研究之积淀，在书中揭示：第五范式绝非技术工具的简单迭代，而是科学方法论的基因重组。它将 AI 的机器猜想与科学智能深度耦合，如 AlphaFold 以神经网络破解蛋白质折叠的世纪难题，似物理定律自动发现系统从数据湍流中萃取自然法则，让传统科研中假设--验证的线性路径，进化为数据--建模--创生的多维共生。这种范式突破了学科壁垒的桎梏当深度学习与量子物理碰撞出方程解析的新解，当神经网络解码基因密码重构生命科学图谱，科学研究正从分科而学的旧大陆，驶向融会贯通的认知新宇宙。

本书以兼具学术锋芒与人文温度的笔触，构建起科学认知演进--自动化科研革命--智能科学边疆--科学素养升级--人机共生未来的五维体系。在第一部分，作者沿技术革命的脉络追溯人性博弈，从亚里士多德的经验归纳到 AGI 的智能迭代，勾勒出认知范式加速进化的轨迹；第二部分聚焦机器人科学家的崛起，以材料科学中的 AI 实验师、数学领域的自动化定理证明等案例，展现科研生产力的质变；第三至五部分则纵深拓展至复杂性科学、跨学科融合与科学哲学思辨，甚至触及算法偏见强 AI 伦理等终极命题，让读者在 AlphaFold 的精准预测与开源科学的知识民主之间，看见技术理性与人文关怀的双螺旋。

正如经济学家朱嘉明所言，第五范式在 AI 加速定理的作用下，不仅解构了科学技术的深层结构，还催生了人机融合的认知革命当机器开始从数据噪声中提取超越人类想象的数学结构，我们终将明白：第五范式的终极价值，在于让科学从被发现的真理蜕变为演化中的共生智慧，而这本书，正是这场文明跃迁的最佳注脚。

给未来 AI（人工智能）考古学家的一封信 / VII

第一部分科学认知的演进之路
第 1 章技术革命中的人性博弈
开篇：从泰勒到图灵 / 003
1.1 经验归纳：亚里士多德的先见之明 / 005
1.2 理性革命：从牛顿到爱因斯坦 / 012
1.3 计算时代：图灵机与冯·诺依曼 / 018
1.4 信息洪流：大数据颠覆了什么 / 025
1.5 智能迭代：从专用 AI 到 AGI（通用人工智能） / 032
小结：重构人类的认知地图 / 039
第 2 章理性升级：人机互动新范式
序曲：两种解题方式 / 042
2.1 博弈论视角：围棋 AI 战胜人类的启示 / 044
2.2 符号主义 vs. 连接主义：两种 AI 范式之争 / 050
2.3 深度学习：让机器学会人类的直觉 / 056
2.4 认知科学：心智何以产生理性思维 / 062
2.5 人机互动：走向人机超智能共生 / 068
小结：重新定义科学的理性基石 / 073
第 3 章科学想象力的再造
序曲：AlphaGo 背后的直觉 / 076
3.1 直觉来源何处：人类天才如何诞生 / 078
3.2 非理性认知：洞见从何而来 / 084
3.3 偶然与必然：创新背后的统计学原理 / 090
3.4 计算机的想象力：AI 已经独立思考了吗 / 096
3.5 创造性重构：AI 重塑科学的底层逻辑 / 101
小结：一个更具想象力的科学新时代 / 108

第二部分范式革命：自动化科研
第 4 章机器人科学家的崛起
序曲：24 小时不眠的科学探索 / 113
4.1 AI 实验师：一场材料科学的AlphaGo之战 / 115
4.2 机器人工程师：机器设计机器的新纪元 / 121
4.3 自动化数学家：AI 能重新定义数学吗 / 128
4.4 创新黑盒：AI 科学发现的内在机理 / 134
4.5 人机协同：机器人科学家的师徒关系 / 140
小结：自动化科研的新生产力 / 147
第 5 章超级实验室的建造
序曲：一个癌症疗法的偶然发现 / 150目录 III
5.1 网络化科研：让全球实验室协同工作 / 152
5.2 智能文献挖掘：让机器阅读人类知识 / 158
5.3 知识图谱：重构科学知识的关系网络 / 164
5.4 开源科学：让全民参与科研创新 / 171
5.5 集体智慧：大规模协作下的涌现奇迹 / 178
小结：超级科学大脑的进化之路 / 183
第三部分智能科学的新疆域
第 6 章攻克复杂性之困
序曲：一朵雪花背后的数学难题 / 189
6.1 混沌、分形与自组织：复杂性科学 ABC / 191
6.2 涌现与进化：复杂系统的双螺旋 / 197
6.3 跨尺度建模：让 AI 玩转蝴蝶效应 / 203
6.4 多主体仿真：虚拟世界的平行宇宙 / 209
6.5 人工生命：探索自适应智能的起源 / 215
小结：驯服复杂性的新科学 / 222
第 7 章融通学科新边疆
序曲：新冠病毒感染预测的数学模型 / 224
7.1 自然科学：新物理学联盟 / 226
7.2 生命科学：后基因组时代的 AI 医学 / 232
7.3 认知科学：揭开人类心智的终极奥秘 / 238
7.4 社会科学：大数据重塑人文社科范式 / 245
7.5 交叉学科：AI 催生学科大融通 / 251
小结：通向科学统一之路 / 257第五范式 IV
第四部分科学素养再升级
第 8 章科学知识的全民开放
序曲：维基式科普的兴起 / 263
8.1 知识获取：每个人都是自己的达尔文 / 264
8.2 AI 科普：打破专家与大众的鸿沟 / 271
8.3 公民科学：让百万人参与航天计划 / 278
8.4 开放科学：技术让科学回归本真 / 284
8.5 教育变革：重塑通识教育新内核 / 290
小结：迎接全民科学素养提升的新时代 / 297
第 9 章探索科学哲学新问题
序曲：AI 具有思维能力吗 / 300
9.1 AI 的思考：图灵测试还管用吗 / 302
9.2 机器良知：AI 科学家需要职业操守吗 / 309
9.3 算法偏见：AI 会有认知盲区吗 / 316
9.4 强 AI 之梦：超级智能真的要来了吗 / 322
9.5 后人类时代：我们将迎来怎样的未来 / 329
小结：AI 重塑科学哲学的难题 / 336
第五部分迈向卓越文明新纪元
第 10 章走向人机智能共生
序曲：智能时代的分岔路口 / 341
10.1 智能增强：AI 如何重塑你我的大脑 / 343
10.2 群体智慧：一个由 AI 连接的新社会 / 350
10.3 人机共生：奇点将至还是自我实现预言 / 356目录 V
10.4 卓越文明：一次智能生命的觉醒 / 363
10.5 宇宙尽头：人类寻找另一个自己 / 369
小结：对话地外智能和未来人类 / 374
后记在科学革命的黎明时分 / 377

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