美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）發(fā)起了一項(xiàng)舉世矚目的創(chuàng)意大賽——“The NSF 2026 Idea Machine”。在這場(chǎng)比賽里，參與者需要提出一些創(chuàng)意或理念，提出或是解決人類(lèi)所面臨的難題。只要這些創(chuàng)意最終打動(dòng)了評(píng)審團(tuán)，構(gòu)想提供者就有機(jī)會(huì)獲得NSF提供的豐厚獎(jiǎng)勵(lì)。該構(gòu)想甚至還會(huì)得到付諸實(shí)踐的機(jī)會(huì)，成為決定美國(guó)科研走向的指路明燈。

對(duì)于研究人員以及任何心系科學(xué)發(fā)展的人而言，這不啻一次絕佳機(jī)遇——不管你是不是科研人員，只要你提出的“Idea”足夠優(yōu)秀，你就可以有機(jī)會(huì)真正地為科學(xué)使命做出貢獻(xiàn)，成為科學(xué)發(fā)展的推動(dòng)者。

該大賽開(kāi)放以來(lái)，社會(huì)各界反響強(qiáng)烈，NSF共計(jì)收到了超過(guò)800個(gè)課題設(shè)想。而經(jīng)過(guò)重重拼殺后，現(xiàn)在僅有33項(xiàng)參賽課題被保留了下來(lái)。它們均有機(jī)會(huì)參選大獎(jiǎng)，成為笑到最后的“Big Ideas”。在這項(xiàng)比賽里，大膽創(chuàng)想、長(zhǎng)遠(yuǎn)設(shè)計(jì)是篩選標(biāo)準(zhǔn)之一。而就目前脫穎而出的項(xiàng)目而言，參賽項(xiàng)目也的確突破了現(xiàn)有的的科研結(jié)構(gòu)，超越了科研界的標(biāo)準(zhǔn)贊助流程。為科學(xué)發(fā)展注入了不一樣的活力。

Konrad Gomez-Haibach只有15歲，是來(lái)自馬薩諸塞州的一名高中生。但在這場(chǎng)大賽里，為了晉級(jí)的寶貴席位，他成為了大學(xué)教授和科研人員們的直接對(duì)手。這位少年提出了一個(gè)非常有意思的構(gòu)想，他設(shè)想了一種“開(kāi)放世界”的視頻游戲，這個(gè)游戲?qū)⒛M解決一些科學(xué)問(wèn)題。在游戲中，玩家可以通過(guò)人工智能與科學(xué)家實(shí)現(xiàn)交流?？茖W(xué)家可以為玩家教授科學(xué)知識(shí)，而玩家的大量參與，則能夠反過(guò)來(lái)為科學(xué)家的許多問(wèn)題提供解決方案。

“對(duì)于在35歲以下的美國(guó)游戲玩家而言，即使他們中只有1％的人參與到這個(gè)游戲中來(lái)，這也會(huì)為這個(gè)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)游戲提供近100萬(wàn)的參與者。Gomez-Haibach說(shuō)：“玩家具有無(wú)窮的創(chuàng)造力，這就更有可能幫助科學(xué)家找出解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的有效辦法?！?/p>

這項(xiàng)有趣的構(gòu)想經(jīng)歷重重篩選被保留了下來(lái)，與其他32項(xiàng)Idea一起參加進(jìn)一步的角逐。這超出了年紀(jì)尚輕的 Gomez-Haibach的想象。他回憶道，自己對(duì)于是否向NSF提交這個(gè)構(gòu)想其實(shí)十分忐忑，因?yàn)椤痹谌藗兛磥?lái)玩游戲多少有些不務(wù)正業(yè)“。但Gomez-Haibach表示自己的確是個(gè)游戲愛(ài)好者，比如他最近就常在玩《巫師3：狂野狩獵》。在這項(xiàng)游戲里，玩家需要在一個(gè)危險(xiǎn)的幻想世界中生存下來(lái)并完成困難的任務(wù)。毫無(wú)疑問(wèn)，他的參賽構(gòu)想的靈感正是來(lái)源于此。

類(lèi)似于這樣新奇的構(gòu)想，在本次NSF 2026 Idea Machine大賽里比比皆是，但Gomez-Haibach的構(gòu)想的確是最富童心的一個(gè)。

The NSF 2026 Idea Machine開(kāi)始于2018年10月，最終NSF共收到801個(gè)參賽作品。評(píng)審小組內(nèi)部選出了33位半決賽選手，他們被邀請(qǐng)制作出了簡(jiǎn)短的視頻演示他們的想法。目前，大賽的角逐已經(jīng)進(jìn)入白熱化階段，任何普通民眾都可以登錄NSF網(wǎng)站了解這些構(gòu)想，甚至對(duì)其提出自己的意見(jiàn)。對(duì)于其中熱門(mén)幾項(xiàng)構(gòu)想，現(xiàn)介紹如下：

涌現(xiàn)：自下而上的復(fù)雜性

在某些條件下，秩序似乎是自發(fā)地從紊亂中出現(xiàn)。最終誕生出的復(fù)雜系統(tǒng)，好像冥冥之中有人在引導(dǎo)一般。比如：魚(yú)類(lèi)的學(xué)習(xí)行為、窗戶(hù)上冰晶的復(fù)雜結(jié)構(gòu)、生命系統(tǒng)中酶神奇構(gòu)成以及大腦中神經(jīng)元的組合構(gòu)建最終導(dǎo)致意識(shí)的產(chǎn)生。這類(lèi)現(xiàn)象的發(fā)生被稱(chēng)為“涌現(xiàn)”。這種機(jī)制近乎無(wú)所不在而又如此神奇，它以極高的效率建立起了自然界的復(fù)雜性。

構(gòu)想者認(rèn)為，現(xiàn)有的科學(xué)手段擅長(zhǎng)檢驗(yàn)分析系統(tǒng)基本組分之間的相互作用（肽鍵結(jié)構(gòu)，氫鍵作用等），但卻無(wú)法在進(jìn)一步空間尺度或時(shí)間尺度上追蹤這些基本相互作用是如何對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)產(chǎn)生影響的。因此，人們必須研究系統(tǒng)組件傳輸信息以產(chǎn)生復(fù)雜行為和跨層次秩序的方式，然后以此類(lèi)推，進(jìn)而初步開(kāi)發(fā)出具有復(fù)雜性的系統(tǒng)。一旦人們從基本要素層面理解了復(fù)雜行為的誕生，就可以提取創(chuàng)建自發(fā)秩序和復(fù)雜行為的一般準(zhǔn)則。對(duì)自然界里的超復(fù)雜系統(tǒng)的研究（如意識(shí)研究、癌癥治療、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等）就迎刃而解了。

研發(fā)具有同情心的AI

人工智能系統(tǒng)的飛速發(fā)展及其在社會(huì)中的作用的兩極分化導(dǎo)致了其在倫理方面的巨大爭(zhēng)議。因此，構(gòu)想者認(rèn)為，人們需要構(gòu)建一種具有同情心的AI技術(shù)，并充分考慮其會(huì)對(duì)人類(lèi)產(chǎn)生的影響。

構(gòu)想者認(rèn)為，大力資助基于同情心的AI系統(tǒng)研究，將彌補(bǔ)AI技術(shù)在這方面的不足。而除此之外，對(duì)人類(lèi)情感的研究也將進(jìn)一步推動(dòng)醫(yī)學(xué)、心理學(xué)和認(rèn)知科學(xué)等領(lǐng)域的創(chuàng)新。因此，這項(xiàng)投資將在多個(gè)學(xué)科中產(chǎn)生廣泛的影響，從本質(zhì)上講，它能夠使人們更好地表達(dá)、認(rèn)識(shí)和理解人類(lèi)的情感。構(gòu)想者稱(chēng)：“我們需要為其注入人類(lèi)的價(jià)值觀，并抵制那些宣稱(chēng)AI是敵人的說(shuō)法?！?/p>

生物能源的利用

人類(lèi)社會(huì)目前的能源利用技術(shù)非常低效。碳基燃料通常在單一反應(yīng)過(guò)程中燃燒，并且將其產(chǎn)生的熱梯度用于加熱、發(fā)電等用途；或者將其產(chǎn)生的壓力梯度用于運(yùn)輸。對(duì)這些能源利用過(guò)程的依賴(lài)意味著，美國(guó)每年消耗的能量有三分之二被當(dāng)作廢熱逸散掉了。雖然，目前人們也在采取一些措施提升能量利用率，但是效果都不盡理想。構(gòu)想者認(rèn)為，最好的辦法應(yīng)該是向自然界學(xué)習(xí)。

生物系統(tǒng)能夠利用等溫發(fā)生的多步化學(xué)反應(yīng)，將能量存儲(chǔ)在化學(xué)梯度而不是熱梯度或壓力梯度中。如此一來(lái)，在環(huán)境中損失的能量就大大減少，這是生物系統(tǒng)能源利用效率極高的根本原因。構(gòu)想者提出，人們應(yīng)當(dāng)基于催化、電化學(xué)、能量材料，開(kāi)發(fā)出仿生的能源利用技術(shù)。例如，在未來(lái)使用基于氮的能量載體，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)與大規(guī)?；瘜W(xué)梯度相結(jié)合的等溫發(fā)電過(guò)程。