演講 Session 1: AI for Science

為物理世界打造 AI:替全球化學家加速發現的實戰教訓

Jonathan Welch — Head of AI, Albert Invent

8 月 1 日(六) · Nexus Stage · 01:20:09–01:26:03 · 上午場直播

在工業化學裡,agentic co-scientist 最重要的功能不是準確率而是信任;而信任不是被複雜推理的大失敗打垮的,是被「檢索排到第 300 名以後」這種安靜的領域錯位一點一點磨掉的。

TL;DR

  • 信任才是最重要的 feature,不是抽象的準確率,也不是很厲害但孤立的成果。信任的定義是與使用者的領域對齊;一旦系統開始「自信地講錯」,使用者失去的不只是對答案的信任,還有對建這套系統的你的信任——兩者都很難贏回來。
  • 配方化學是 agentic co-scientist 最難進的領域:它是工業化學裡最大的一塊(2,000 億美元年 R&D 支出中超過一半流向配方產品),但決定成敗的知識幾乎都是隱性的、未發表的、專有的,極少浮上公開領域。
  • 信任崩壞的方式很安靜:一個真實的配方化學家專利查詢,兩段看起來都能回答的段落,領先的 embedding 模型把正確那段排在第 300 名以後,而且兩段的相似度分數差距幾乎是零——代表模型在配方化學裡完全沒有領域內鑑別力。對 agentic co-scientist 而言,這已經不是「檢索差」,而是變成一個它會很有信心地拿去推理的錯誤信念
  • 有效的解法只有一個:任務專屬、以本體論(ontology)結構化的對比式訓練——教模型這個領域的形狀,而不是餵它更多化學文字。commercial API 在他們的 benchmark 上基本得零分,open-weight 模型好一些,但continued pre-training 沒有用

重點整理

配方化學:最大、也最難被 AI 進入的領域(約 01:20–01:22)

Albert 是一個 AI 原生的作業系統,設計成一個讓 AI agent 與化學家一起工作的協作介面,目的是加速發現、讓新材料更快上市;客戶是世界上最大的一批化學公司,它是他們的 R&D 平台。

在企業規模部署 AI 的第一個教訓是:實驗檯前的化學家有多懷疑。因為他們在發明真正被使用的東西,期待很高,而且連簡單的錯誤都不太原諒,更別說昂貴的複雜錯誤。

他定義的「工業化學」就是你身邊這個房間的化學:牆上的塗料與塗層、手機上的黏著劑、眼鏡上的鍍膜、你今天早上用過的個人保養品。這些全都是配方產品(formulated products),而配方科學是工業化學裡最大的領域——每年 2,000 億美元的 R&D 支出裡,超過一半流向這類配方產品。

而正是這個領域,對 agentic co-scientist 來說最難進入:因為決定成敗的知識今天大多以隱性(tacit)、未發表、專有的形式存在,極少、甚至從不會浮上公開領域。

在這個領域裡,Albert 的 co-scientist 協助合作夥伴發明超過十億人每天依賴的產品。這是這些化學家做每一個決定時扛的重量,也正是為什麼他們學到:信任高於一切,才是最重要的 feature。不是抽象的準確率,不是「很厲害但常常孤立」的能力與結果,而是與他們的領域對齊。他承認這聽起來理所當然,但當你在沒有明確問題選擇準則的情況下猛蓋能力時,非常容易忘記。

因為當你的工作是維護一個觸及十億人的材料市場區隔,你的期待自然很高。而一旦使用者發現系統開始「自信地講錯」,他失去的不只是對那個答案的信任,而是開始失去對你——那個開發 agentic 系統的人——的信任。要贏回其中任何一個,都是很陡的坡。

信任是怎麼安靜崩掉的:一個檢索的例子(約 01:22–01:26)

他強調:信任並不是被某次複雜推理的戲劇性失敗打垮的,而是被某種簡單而安靜的東西磨掉的——通常就只是與領域的基本錯位。

他的例子是一個真實的配方化學家查詢:要找一份專利給 agent 拿去推理。候選有兩段文字,兩段看起來都像能回答問題,但只有一段是對的。結果:

  • 一個領先的 embedding 模型把正確答案排在第 300 名以後,遠遠超出正式環境裡 reranking 系統會去檢查的範圍。
  • 更令人意外的是,這兩段文字對該查詢的相似度分數差距幾乎是零

這代表模型在配方化學這個領域裡完全沒有領域內鑑別力(within-domain discrimination)。而對一個 agentic co-scientist 來說,這已經不只是一次糟糕的檢索——它會變成一個被系統很有信心地拿去往下推理的錯誤信念

解法是往表層底下挖,看看這兩段到底差在哪。表面上它們共享相似的材料本體論(material ontology)、相似的功能最終應用領域。但如果改用本體論訊號去浮現「一個配方化學家真正會用來分辨這兩者的東西」,就能得到領域對齊,並由此建出訓練領域內鑑別力的強訊號

為了知道工業化學裡這些「領域內鑑別」到底住在哪,他們開始建 benchmark。在同一份公開語料上比較所有模型,結果是:

  • 商用 API 基本上得零分——完全沒有領域內鑑別力。
  • open-weight 模型好一些,但即使做 continued pre-training 也沒真的解決問題
  • 真正有效的是任務專屬、以本體論結構化的對比式訓練(ontologically structured contrastive training)——教模型這個領域實際的形狀,而不是給它看更多化學文字;也就是與使用者實際的思考方式對齊。這讓他們從一個在正式環境裡「近乎零分」的模型,變成在企業規模上真正有意義的東西。

他的推論:在不確定性很高的推理與發現場景裡,系統的好壞上限就是它與實際問題空間的對齊程度——所以可規模化的 AI 解法會愈來愈領域原生(domain-native)。當天好幾場演講其實都指向同一件事:進到更專門的領域,就要建真正理解那個領域的 AI。

最後他點出第二種、更長線也更重要的信任:不是對答案的信任,而是你為真實使用者打造 agentic 系統時所建立的信任。理由是——科學的公開紀錄是有倖存者偏誤的,我們容易漏掉水面下的東西,而那些知識今天大量活在企業 R&D 內部。所以持續問自己「我們為終端使用者建的 AI,做了什麼來建立信任?」,正是取得那批資料的方式。

金句

"…building AI for scientific discovery has taught us that above all else, trust is actually the most important feature."(約 01:22:14)

不是準確率,不是能力——是信任。

"…once you reach a system and you begin to see that it's beginning to reason in a confidently wrong way, you don't just lose trust in the answer. You begin to lose trust in you, the one who's actually developing the agentic system."(約 01:22:46)

「自信地講錯」的代價會外溢到建造者身上。

"Trust doesn't break down through some dramatic failure of complex reasoning. It breaks down through something simple and quiet."(約 01:23)

崩壞從來不是爆炸,是慢性錯位。

提到的專案與資源 / Projects & Resources

名稱 Name 說明 Description 備註 Notes
Albert(Albert Invent) AI 原生作業系統,作為 AI agent 與化學家協作的介面;大型化學公司的 R&D 平台 AI-native OS built as a collaborative surface for AI agents and chemists; R&D platform for large chemical companies 其 co-scientist 協助發明超過十億人每天使用的產品 / its co-scientists help invent products a billion-plus people use daily
領域內鑑別 benchmark / within-domain discrimination benchmark 用同一份公開語料衡量各模型在工業化學裡的鑑別力 Measures models' discrimination inside industrial chemistry on a shared public corpus 商用 API ≈ 0 分;open-weight 較佳但 continued pre-training 無效 / commercial APIs ≈ 0; open-weight better, continued pre-training ineffective
本體論結構化對比式訓練 / ontologically structured contrastive training 用本體論訊號建構對比樣本,教模型領域的實際形狀 Uses ontological signals to build contrastive pairs that teach the model the domain's actual shape 他們唯一有效的方法 / the only approach that worked

逐字稿勘誤 / Transcript Corrections

字幕原文 Heard as 應為 Should be
Albert Invent(字幕正確) Albert Invent
formulary chemistry formulation chemistry
tacid tacit
onlogically / ontological uh onlogically ontologically
Open-based models open-weight models
aentic / agentic(混用) agentic

待確認 / To Verify

  • $200B 年 R&D 支出的統計出處未提供(他只說「a $200 billion annual R&D spend」)。/ No source given for the $200B annual R&D spend figure.
  • 被測的「leading embedding model」是哪一個未指名。/ The "leading embedding model" that ranked the answer beyond 300th wasn't named.
  • 他們建的 benchmark 是否公開、有無名稱未說明。/ Whether their within-domain discrimination benchmark is public, and what it's called, wasn't stated.
  • 「over a billion people depend upon every day」指的具體產品類別未細說。/ The specific product categories behind the "over a billion people" claim weren't detailed.

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