因此,企业高管提出一个合理的疑问:如果AI能写出一篇令人信服的研究论文,或者模拟一场技术对话,为什么不能开展科学实验?在某些圈子里,甚至流传着一种说法:科学家可能很快会像旅行社代理人或电影放映员一样,被“颠覆”到无关紧要。
作为在AI创新、科学研发和企业级产品开发交叉领域深耕二十余年的从业者,我可以明确地说:这种说法既危险又具有误导性。
是的,LLM具有颠覆性,但它们无法取代科学实验的过程——而误解这一边界,可能会破坏你的创新战略,尤其是在快速消费品(CPG)等行业,产品的成功高度依赖于严格、可重复、真实世界中的验证。
为什么这对CPG行业领导者至关重要
在CPG行业,尤其是食品、饮料和个护领域,竞争优势越来越依赖于更快的创新周期、突破性的配方和可持续的产品设计。
大量依赖LLM的诱惑可以理解:速度意味着洞察力,但问题在于——配方是科学,而科学不是语言游戏。
一个LLM可以描述出“完美的无奶冰淇淋基底”,但它无法证明该配方能否在9个月的保质期内保持质地稳定、是否能经受住运输,或者能否符合30个市场的监管要求。
这些验证只能来自实证实验。
LLM无法完成科学实验的5个根本原因
1. LLM缺乏因果推理能力
科学的本质是因果关系。
你调整一个输入变量——成分浓度、pH值、温度——然后观察结果的变化。你据此修正假设、建立模型并再次测试。
但LLM无法触及物理世界的因果机制。它从文本的统计模式中学习,而不是通过与现实互动来理解。问它预测某种新型乳化液的粘度时,它可能给出“听上去合理”的答案,但本质上只是模仿已有数据模式,对分子动力学一无所知。
案例:一项大规模研究对比了AI生成的研究想法与人类提出的想法。表面上看,AI的创意更新颖、更令人兴奋,但在实际实验中?效果明显更差。看似有前景与现实有效之间的因果鸿沟依然巨大。
在CPG研发中,依赖这种“无根因果”的预测,不只是技术缺陷,更可能带来品牌与安全风险。
2. LLM无法与物理世界交互
科学是一项“接触性运动”。
要混合化学物质、烘焙原型、运行机械、观察结果。需要传感器测量属性,设备记录条件,分析师验证发现。
但LLM做不到,它不能运行色谱分析,不能测量货架期稳定性,不能试吃产品、检测微生物增长,也不能观察配方在灌装线上失效。
它生成的只是“二手知识”——基于过往实验文本的语言模拟,这对启发与规划有用,但缺乏与实证反馈的直接联系,就无法进行科学验证。
案例:在医疗领域,风险更为严峻。《Nature Medicine》的一项研究结论是,LLM尚不适合临床决策,因为它们常常误解指令,对输入格式的微小变化高度敏感。医学与CPG科学一样,要求有真实的物理数据支撑,否则只能停留在“猜测”。
3. LLM难以处理全新现象
科学中最有价值的发现,往往发生在“未知的边缘”——数据稀缺甚至不存在的地方。
例如CRISPR基因编辑的出现,并不是已有文献里等待被“重组”的概念,而是科学家在实验室中对细菌免疫系统的操作所取得的突破。
LLM是插值引擎,只能重组已有模式。遇到没人记录过的现象,它无法产出真实的底层规律。
案例:即便在历史学这样资料丰富的领域,模型也常常失误。在Hist-LLM基准测试(基于Seshat全球历史数据库)中,GPT-4 Turbo在高阶历史推理任务上的准确率仅46%,刚刚高于随机水平,且充满事实性错误。既然它在已知历史事实的推理上都表现不佳,又如何应对未知的科学前沿?
对CPG而言,这意味着——市场赢家往往需要前所未有的新配方,而LLM无从借鉴。
4. LLM无法通过可重复性测试
科学的黄金标准是可重复性。若结果无法复现,就不成立。
而LLM的输出,即便输入完全相同,也可能每次不同,还会“幻觉”——自信且具体地给出毫无依据的说法。更糟的是,它的“来源”是数十亿参数的混合,没有实验记录本、没有元数据、没有条件日志。
案例:在GSM-IC测试中,简单的小学数学题被加上无关信息后,模型的准确率大幅下降。输入中微小的干扰就足以破坏稳定性——这与科学的可重复性原则完全相悖。
在高度监管的行业,你需要从假设到结果的全程可追溯。就目前而言,LLM做不到。
5. LLM将相关性误判为因果性
LLM擅长发现相关性,但科学中最危险的陷阱就是将相关性误认为因果关系。
典型的“冰淇淋销量与鲨鱼袭击”问题:两者都在夏季上升,但彼此并无因果关系。
在CPG创新中,这种风险尤为突出。
LLM可能会发现某些乳化剂常见于保质期较长的植物基乳制品中,但这并不意味着在你的配方里加入该乳化剂就一定能延长保质期。
案例:在一个涵盖近5000篇科学论文摘要的对比研究中,AI生成的摘要有26%至73%出现“过度泛化”——即把尚不确定的相关性包装成了“看似确定的结论”,而科学家恰恰被训练去避免这种逻辑跳跃。
只有精心设计的实验,才能真正揭示因果关系。
LLM能为科学与CPG带来什么
如果LLM不能真正“做科学”,那它们能为科学带来什么价值呢?
其实很多——前提是我们精准使用。LLM可以:
• 加速文献综述:能够在几分钟内综合数百篇论文和专利,挖掘出人类团队可能需要数周才能发现的模式与知识。
• 辅助假设生成:基于已有成果与类比领域,提出值得测试的潜在变量。
• 支持实验设计:帮助勾勒实验方案,供科学家进一步完善,从而节省规划阶段的宝贵时间。
• 自动化文档:实验报告撰写、结果总结、合规申报准备等流程,都能被显著简化。
• 提升跨学科协作:可以将复杂的技术结论转化为市场、供应链或高管团队也能理解的语言。
在合理使用的前提下,LLM会成为科学家的“倍增器”,而不是替代者。
战略性风险:误用的代价
高管面临的最大风险在于:如果团队把LLM的输出当作与实验数据等价的依据,就会带来大规模“伪科学”。糟糕的配方、合规障碍、产品召回——这些都可能源于过度依赖未经验证的AI生成“事实”。
另一个极端也同样危险:完全忽视AI。那些学会利用LLM加速创意生成、文档处理与知识传递的竞争对手,会远远超越拒绝使用的人。
制胜之道在于找到中间路径:AI增强的实验模式——把LLM的速度与覆盖面,与实证科学的严谨性和可靠性结合起来。
CPG研发中负责任使用AI的蓝图
要实现这种平衡,我建议CPG领导者采用结构化框架:
1. 区分创意生成与验证
• 允许LLM用于生成想法、假设与设计选项。
• 要求所有实验性主张必须经过实验室验证才能采用。
2. 建立AI溯源规则
• 记录所有AI辅助工作,包括提示词与所用版本。
• 确保从AI建议到验证的完整链路清晰可追溯。
3. 提升研发团队的AI素养
• 培训科学家和工程师,理解LLM的优势与局限。
• 确保他们能分辨“语言上的合理性”与“物理上的真实”。
4. 与数字化研发平台集成
• 将LLM工具连接到实验室数据管理系统,实现可追踪性。
• 避免与实验记录脱节的“独立聊天机器人”式使用。
5. 负责任地衡量影响
• 追踪LLM对研发速度、成本和质量的影响——而不仅仅是产出数量。
为什么这是高管层必须关注的话题
LLM能否“做科学”,不仅是技术问题,更是战略问题。
未来十年,主导CPG市场的公司将是那些能够把AI的速度与科学的完整性结合起来的企业。
这需要高层领导发挥作用。作为企业高管,你的职责是设定使用规范、投资合适的基础设施,并赋能团队在安全与高效的前提下进行创新。
结论
LLM非常强大,但它们不是实验科学家。若将其当作科学家的替代品,风险不仅会伤害你的品牌和产品管线,还会损害消费者信任。
CPG创新的未来在于AI赋能的人类实验——LLM放大人类的洞察力,但绝不能取代科学所要求的物理测试与验证。
如果你正在构建下一代研发战略,请牢记:利用LLM加速科学,而不是取代科学, 这其中的差别,可能决定你未来十年的竞争地位。
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