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专访《自然》杂志总编辑玛格达莱娜·斯基珀:AI时代的科研之道

在人工智能重塑医学科研与临床实践的时代,如何定义高质量的科学研究?学术期刊在推动AI医学标准化中扮演怎样的角色?对于年轻研究者说,哪些AI方向最具突破性?青年科研人员最容易被低估、却最宝贵的能力是什么?

在2025北京论坛——清华医学人工智能论坛举办期间,《自然》(Nature)总编辑玛格达莱娜·斯基珀接受医学院专访,分享她对AI科研标准,以及对年轻一代在未来科研道路上的深刻思考。

斯基珀接受清华大学医学院采访

问题:未来高质量的AI医学研究应具备哪些特征?

玛格达莱娜·斯基珀:我们现在经常会关注这三者的区别:AI驱动的研究、利用AI开展的研究,以及开发新的AI工具的研究。但从根本上来说,无论是基于AI的,还是传统的科学研究方式,它们都同样适用于高质量和高影响力这一基本的研究原则。开展每一项研究都必须严谨,并且要为那些真正需要新的解决方案的问题带来答案。

在科研中,尤为重要的能力是以创新的方式提出问题,并寻求以创造性的方法去解决长期存在的问题。最重要的是,研究质量始终是所有科学工作的根本,这也适用于AI相关的研究。这方面的研究工作必须扎实和透明,以展现其可信度。

就AI来说,这意味着要清晰说明训练所使用的数据,详细阐述工具或模型所参照的基准,并公开所有相关参数。从本质上说,还是同样的标准,只是由于AI还相对较新且被广泛应用,它自然就受到了更多关注和审视。

问题:《自然》杂志在制定AI研究标准中扮演什么角色?

玛格达莱娜·斯基珀:我喜欢在期刊所服务的科研界的语境中去看待期刊,这一点非常重要。你的这个问题好像在暗示期刊是在规定标准与原则,然后由科研界去遵守。但实际上,这更多的是一种协作性的关系,因为编辑政策的制定往往是响应科研界不断变化的实践。有时我们会观察到需要引导或修正的某些趋势,但核心思想是协作。期刊、编辑和出版方都是更广泛科研生态系统不可或缺的一部分,保持开放的沟通至关重要。

通过这样的对话交流,我们就能够制定编辑政策,助力研究人员展示其研究稳健性和透明度。反过来,这也确保我们保持所发表内容的高质量,并为推进未来的研究作出有意义的贡献。期刊无疑发挥着关键作用——但这是一种大家共同发挥的作用。当期刊与研究人员携手合作,共同坚守这些原则,让严谨的科学与有影响力的发现蓬勃发展,才会是最成功的。

问题:AI 已进入论文写作与评审环节,如何看待这一趋势?

玛格达莱娜·斯基珀:AI正日益影响到我们生活的方方面面,正如你提到的,它也被广泛应用于科研之中。对许多研究者而言,尤其是那些母语并非英语的学者,AI 工具已经能够在论文的写作、架构组织以及语言润色等方面提供帮助,我可以想象这会变得更加普遍。最终,AI甚至可能理解实验结果并从中形成流畅的科学记述。

在同行评审环节中,我认为 AI 近期发挥作用的领域将是在一些高度技术性的部分。以临床试验为例,这类研究往往涉及特定的统计分析,这有时是由专门的统计学专家来审阅。未来,AI有可能会提供辅助,甚至处理评审中这类定义明确的技术部分。

话虽如此,但对于《自然》而言,我们非常重视评审人所带来的人类的观点。资深评审人对所在领域有广泛的理解并能够从更宏观的研究生态的角度评估一篇论文的重要性,青年评审人则往往在技术方面带来深入见解,他们在观点上所具有的互补性至关重要。

因此,AI 工具的确有用,它们可以用于写作辅助、技术检查,甚至支持同行评审中的某些环节,但它们始终只是工具。AI不能被列为论文共同作者,因为它无法对研究承担应有的责任与问责。

或许我们也该重新思考一个常用的表达:与其说“human in the loop(人类参与其中)”,不如说“AI in the loop(AI参与其中)”。毕竟,人类才应始终处于核心位置,而AI 的角色,是帮助人类实现目标的一种辅助工具。

问题:当下哪些AI研究方向最具前沿性和影响力,最值得年轻学者关注和投入?

玛格达莱娜·斯基珀:回答这样的问题,我总是会保持谨慎。要预测哪些领域会带来最大的知识突破或社会收益并不容易,因为没有人能真正预见未来。但我想从两个方面来回答。

首先,我认为人工智能在医学领域的应用,是目前最成功的 AI实践之一。这些应用不仅推动了科研进展,也在实践中带来了切实有用的解决方案。例如,在放射学领域,AI 已经在辅助诊断方面取得了令人瞩目的实际成果。因此,在AI驱动的医学领域,几乎各个研究方向都具有巨大的潜力和价值。但是,AI工具和所有技术一样,兼具正面和负面效应。其中一个值得我们关注的正面方向,是利用 AI 促进医疗公平。一个实际的风险是先进AI系统的获取问题,有可能加剧现有的不平等,但同时我们也有很大的机会,去设计这些工具,以发现并缩小这些差距,从而确保更公平、更包容的医疗服务。

另一个值得关注的机会超越了医学本身:AI是否能解决自身的可持续性问题?我们对AI系统环境成本的讨论还不足——它们巨大的能源消耗、计算需求,甚至硬件冷却所需的大量水资源。这些因素令AI发展的环境成本高昂。探索AI如何优化自身能效并降低环境足迹,不仅会带来重要的技术突破,反过来也与人类健康密切相关,因为环境可持续性与公共健康是密切关联的。

目前,在《自然》及其系列期刊中,我们正看到越来越多AI与医学领域的投稿。这既体现了学界对该领域的热情,也反映出负责任地探索这些可能性的紧迫性。

问题:《自然》杂志在评审AI医学研究时关注哪些标准?

玛格达莱娜·斯基珀:所有的科学论文都适用同样的原则:清晰性、创新性与透明度。一篇有影响力的论文应当清楚地阐述研究问题、其重要性,以及该研究如何在概念、实践或方法上推动知识进步。数据和方法的透明度也不可或缺。尽管部分医学数据必须保持私密,但我们鼓励最大程度的开放和清晰的解释。

我们尤其感兴趣的是有助于促进公平、可重复性和跨语境验证的可解释AI及研究。

问题:您如何看待清华医学在AI驱动的学术医学体系中的探索?

玛格达莱娜·斯基珀:我会从一个更宏观的角度来回答这个问题,其实这个问题的第二部分正好抓住了核心所在。

当我们启动一项重要的科研工作时,必须“志存高远”。除了发表成果、与同行分享研究发现以供借鉴之外,我们还应始终思考研究的初心:为什么要做这项研究?它将如何真正推动领域的发展?

合作,尤其是全球层面的合作也至关重要。确立国际标准、跨国界开展合作能够形成真正的协同效应,因为不同的合作伙伴会带来不同的优势与视角。这对清华而言,是一个发挥其全球引领作用的绝佳机会,与世界各地的多元合作者进行接触交流。我对会议上提到的一个观点印象深刻:中国长期以来较多与“全球北方”国家合作,如今也正越来越多地与东亚、东南亚的邻国开展合作。这种从全球走向“全球+区域”的转变,意义重大。

在医学人工智能领域,合作也意味着跨学科的深度融合。这个领域位于医学、计算机科学、软件工程与人工智能的交汇点,但同时也必须吸纳社会科学与行为科学的视角。毕竟,AI工具的采用不仅取决于医生,也取决于患者,取决于他们是否信任并愿意使用这项技术。真正有影响力的解决方案,离不开这些多种思路的交织。

最后,合作还应是跨部门的。许多近几年的AI重大突破都来自私营部分,因为他们拥有更强大的算力资源。我认为学术界与产业界不应分离,而应携手合作,将学术的严谨与技术的力量结合起来。真正的伙伴关系,是发挥彼此优势相互成就,创造出单方无法独立实现的成果。

简而言之,合作——最真实和最广泛意义上的合作,跨学科、跨部门和跨国界的合作,是推动医学人工智能前进并将创新转化为实际影响的关键所在。

问题:对想进入创新与医学交叉领域的青年科学家,您最想说什么?

玛格达莱娜·斯基珀:对于那些在新兴科技环境中成长起来的年轻一代,我想给出的重要建议之一是:教给我这一代人理解这些新方法的价值。

有时候,新技术无法在适当的伦理、法律和政策的框架内迅速推进,因为决策者往往不是这些技术的“原生使用者”。

对于年轻一代,尤其是当下的大学学生来说,你们往往比教授或资深专业人士更熟悉这些工具。值得考虑在这样的情况下,充当老师的角色,做个解释者。

作为学生,你们当然还有许多需要学习的东西,但同时也有很多可以分享的东西。这种伙伴关系可以发挥巨大作用,也许会打开那些你原本以为紧闭,甚至可能从未意识到的大门。

问题:在您看来,科研人员最容易被低估、却最宝贵的能力是什么?

玛格达莱娜·斯基珀:我认为最常被低估的一种技能,也是我建议年轻学生和研究人员去真正挖掘的技能就是他们自己的想象力。专注于可能会发生或也许会发生的事情至关重要。

这也与我经常思考的一个问题相关,但在科学界乃至其他领域都谈论得不够,那就是失败的重要性。我们天生讨厌失败,总想尽一切办法去避免它;一旦失败,也倾向于避而不谈。但事实上,没有失败,就不会有成功。在科研中尤其如此。探索的过程往往意味着你沿着某条路走下去,发现不通,又返回,再尝试另一条路径。很多尝试看似“失败”,但其实都极具价值,因为它们教会了你新的东西,也让你更接近正确的方向。

而这又回到了想象力:当你给予自己越多的自由去尝试不同的想法、方向或项目时,你从每一次经历中学到的就越多。你可能会在其中多次失败,但正是这些经验,最终引导你走向真正的成功,并帮助你理解如何长期地保持这种成功。

问题:您在清华发表题为《〈自然〉:科研与科学界的一面镜子》的演讲,为何选择这个主题?

玛格达莱娜·斯基珀:这次演讲的主题,其实是我大约六年前就开始思考过,当时正值《自然》创刊150周年庆典。这是一个回顾该刊历史的良好契机。

在此过程中,可以清晰地看到《自然》自身所发生的巨大变化——无论是在形式、范围,还是在所发表的内容上。虽然《自然》自创刊以来一直是一份内容广泛的综合性期刊,但其广度随着时间的推移而不断扩展。如今,我们尤其重视如何充分利用多学科交叉的力量。我们论文的格式、撰写的新闻与观点内容的类型,所有这些都随着科学本身的演变而同步发展。我们今天做科研的方式,无论是临床研究、应用研究,还是基础研究,主要形成于20世纪,特别是二战之后。在此之前,科研的样貌截然不同:资助经费的来源不同,公共资金资助科研作为一项公共利益的概念并不存在,支持它的机制也完全不存在。也是从那时起,人们对于应该如何开展科学活动产生了一系列新的期望。

图片斯基珀在清华海外名师讲堂开讲

通过研究《自然》自身的编辑实践与政策的历史变迁,我们其实能看到科学本身的演进。例如,直到相对较近的时期,我们才开始充分意识到研究多样性的重要性,尤其是在与人类相关的研究中。

作为一名遗传学家,我亲眼目睹了这一点。尽管人类在进化上密切相关,但不同人群在疾病易感性、药物反应和副作用上存在显著差异;性别差异同样重要。然而,这些长期未被重视。例如,以往的临床试验几乎全部以白人男性为样本,而如今我们知道,这种做法远非理想。

如今,我们的编辑政策已明确地解决了这些问题。我们要求作者在适当情况下解释,为何选择特定的数据收集和分析方式,是否按照性别或人群等变量进行了分组分析,如果没有,也需要说明理由。

我们同样认识到,多元化的团队往往能产生更优秀的科研成果。在合作项目中,尤其是涉及资源丰富与资源匮乏地区合作伙伴的项目,我们制定了相关政策来防止所谓的“直升机式研究”,以确保真正的合作伙伴关系。这就是为什么我认为这一主题如此重要的原因,它充分体现了科学期刊与更广泛的科学界之间重要的合作伙伴关系。真正的力量在于这种合作,在于共同努力,以负责任和更具包容性的方式推进科学向前发展。

问题:最后,您会给那些即将进入大学的学生,或对于是否攻读博士学位、继续从事科学研究还不确定的学生哪些建议?

玛格达莱娜·斯基珀:在人生的任何阶段,重要的是去做那些能让你感到满足、并让你能作出最大贡献的事情。

这种“贡献”可以有多种形式。它也许是小而具体的,比如贡献于所在社区,做真正有价值与有意义的事情;也可能是更大的规模的事情,例如领导国际科研项目,以另一种方式产生深远的影响。

有时候,很难确切知道自己想做什么,尤其是在人生早期阶段。但如果你对知识充满渴望和好奇,想为扩展知识、让世界变得更好作出贡献,那么我由衷地鼓励你去追求它。

如果有机会上大学,尤其是攻读博士、从事科研,那就把握机会。无论是哪个研究领域或环境,能够投身研究都是一种难得的幸运。

至少,如果你心中有那份好奇并正在考虑尝试,如不去尝试那就会错失良机。即使后来发现这条路并不适合自己,也可以随时转向。