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，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。
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扉页
给未来AI（人工智能）考古学家的一封信
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
1.1 经验归纳：亚里士多德的先见之明
1.2 理性革命：从牛顿到爱因斯坦
1.3 计算时代：图灵机与冯·诺依曼
1.4 信息洪流：大数据颠覆了什么
1.5 智能迭代：从专用AI到AGI（通用人工智能）
小结：重构人类的认知地图
第2章 理性升级：人机互动新范式
序曲：两种解题方式
2.1 博弈论视角：围棋AI战胜人类的启示
2.2 符号主义vs.连接主义：两种AI范式之争
2.3 深度学习：让机器学会人类的直觉
2.4 认知科学：心智何以产生理性思维
2.5 人机互动：走向人机超智能共生
小结：重新定义科学的理性基石
第3章 科学想象力的再造
序曲：AlphaGo背后的“直觉”
3.1 直觉来源何处：人类天才如何诞生
3.2 非理性认知：洞见从何而来
3.3 偶然与必然：创新背后的统计学原理
3.4 计算机的想象力：AI已经独立思考了吗
3.5 创造性重构：AI重塑科学的底层逻辑
小结：一个更具想象力的科学新时代
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
4.1 AI实验师：一场材料科学的“AlphaGo”之战
4.2 机器人工程师：机器设计机器的新纪元
4.3 自动化数学家：AI能重新定义数学吗
4.4 创新黑盒：AI科学发现的内在机理
4.5 人机协同：机器人科学家的“师徒”关系
小结：自动化科研的新生产力
第5章 超级实验室的建造
序曲：一个癌症疗法的偶然发现
5.1 网络化科研：让全球实验室协同工作
5.2 智能文献挖掘：让机器阅读人类知识
5.3 知识图谱：重构科学知识的关系网络
5.4 开源科学：让全民参与科研创新
5.5 集体智慧：大规模协作下的涌现奇迹
小结：超级科学大脑的进化之路
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
6.1 混沌、分形与自组织：复杂性科学ABC
6.2 涌现与进化：复杂系统的双螺旋
6.3 跨尺度建模：让AI玩转“蝴蝶效应”
6.4 多主体仿真：虚拟世界的平行宇宙
6.5 人工生命：探索自适应智能的起源
小结：驯服复杂性的新科学
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
7.1 自然科学：“新物理学”联盟
7.2 生命科学：后基因组时代的AI医学
7.3 认知科学：揭开人类心智的终极奥秘
7.4 社会科学：大数据重塑人文社科范式
7.5 交叉学科：AI催生学科大融通
小结：通向科学统一之路
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
8.1 知识获取：每个人都是自己的达尔文
8.2 AI科普：打破专家与大众的鸿沟
8.3 公民科学：让百万人参与航天计划
8.4 开放科学：技术让科学回归本真
8.5 教育变革：重塑通识教育新内核
小结：迎接全民科学素养提升的新时代
第9章 探索科学哲学新问题
序曲：AI具有思维能力吗
9.1 AI的思考：图灵测试还管用吗
9.2 机器良知：AI科学家需要职业操守吗
9.3 算法偏见：AI会有认知盲区吗
9.4 强AI之梦：超级智能真的要来了吗
9.5 后人类时代：我们将迎来怎样的未来
小结：AI重塑科学哲学的难题
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
10.1 智能增强：AI如何重塑你我的大脑
10.2 群体智慧：一个由AI连接的新社会
10.3 人机共生：奇点将至还是自我实现预言
10.4 卓越文明：一次智能生命的觉醒
10.5 宇宙尽头：人类寻找另一个自己
小结：对话地外智能和未来人类
后记 在科学革命的黎明时分
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