科学家越来越多地借助AI撰写论文——利弊并存

Mitch Leslie

Engineering ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (8) : 12 -14.

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Engineering ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (8) : 12 -14. DOI: 10.1016/j.eng.2025.06.010
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科学家越来越多地借助AI撰写论文——利弊并存

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Scientists Increasingly Using AI to Help Write Papers—For Better or Worse

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Mitch Leslie. 科学家越来越多地借助AI撰写论文——利弊并存[J]. 工程(英文), 2025, 51(8): 12-14 DOI:10.1016/j.eng.2025.06.010

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2022年12月,《肿瘤科学》(Oncoscience)期刊刊登了一篇论文,该文对雷帕霉素治疗的利弊进行了常规探讨[1]。但这篇文章由人工智能(AI)辅助撰写,并将AI聊天机器人ChatGPT列为第一作者。此时距OpenAI(美国加利福尼亚州旧金山)开发的大型语言模型(LLM)首次亮相引发全球轰动尚不足一个月[2],该论文成为首批将AI列为作者的科学出版物之一[3]。
论文发表后不久,多数科学出版机构随即宣布禁止将ChatGPT或类似LLM列为合著者[4]。不过,《科学》《自然》等顶级期刊目前允许科研人员使用LLM辅助论文写作,前提是必须明确标注AI贡献[56]。越来越多的研究者正开始运用这项技术。最新研究显示,2023年发表的科学论文中至少有1%包含了经AI润色的文本[78]。
部分专家认为,科研写作日益依赖AI可能带来积极影响——既能提升研究者的工作效率,还可带来诸多其他助益[911]。但大量科学家将写作任务交由AI完成的现象亦引发学界广泛担忧。由于此类模型存在出错风险,研究者担心可能在科学文献中制造或延续谬误。英国牛津大学技术与监管学教授Sandra Wachter坦言:“我常将ChatGPT比作一个粗心且不可靠的研究助理。”此外,学者们还忧虑AI可能生成带有偏见的文本、剽窃他人成果,并加剧论文工厂(即那些肆无忌惮、不负责任地大量发表虚假或粗制滥造文章的无良出版商)的泛滥问题[1213]。
然而,科研人员面临着巨大的发表压力,不太可能停止使用AI作为写作助手。“我们需要制定必要的规则和制度。”蒙纳士大学(Monash University,位于澳大利亚墨尔本)生物伦理学讲师Julian Koplin表示,“只要加以审慎控制和管理,这类工具就能更好地发挥其作用。”
已有数款AI模型在科学界崭露头角,如曾助力其开发者获得2024年诺贝尔化学奖的蛋白质结构预测模型AlphaFold [1415]。ChatGPT(图1)及其相关LLM [如谷歌公司(美国加利福尼亚州山景城)的Gemini和AI公司Anthropic(美国加利福尼亚州旧金山)的Claude]为研究者提供了另一种功能:快速生成大段看似连贯的文本[2]。这些模型通过分析训练数据中的统计规律,推测最可能的词汇序列来组织语句[2]。AI模型的输出质量取决于其训练数据,而这类数据正越来越多地收录了科学文献。包括Wiley(美国新泽西州霍博肯)和Taylor & Francis(英国牛津郡米尔顿公园)在内的多家主流科学出版商,已开始授权将其出版的期刊论文纳入AI训练数据集[16]。
早在ChatGPT问世前,能够生成科学文本的AI模型就已存在,但ChatGPT的易用性远超其之前的同类产品[17]。学界普遍认同,ChatGPT发布后AI写作辅助使用量激增,但具体有多少研究者依赖此项技术仍不明确。《自然》期刊2025年的调查显示,57%的科学家承认过去两年曾借助AI进行写作,72%表示未来两年希望使用该技术辅助写作[18]。不过,该调查未能确定实际使用过AI撰写论文的研究者比例。
由于LLM生成的文本难以被辨识出来,因此要准确衡量科学家在科研写作中对AI的使用程度颇具挑战。AI公司不断优化模型,以使其输出的内容更接近人类表达。斯坦福大学(美国加利福尼亚州帕洛阿尔托)团队开发出一套方法,用来评估包含AI修改内容的科学文本的出现频率[1920]。他们让ChatGPT撰写样本段落,并将其与人类撰写的同主题段落进行比对发现,“值得称赞的”(commendable)“创新的”(innovative)“细致的”(meticulous)“复杂的”(intricate)等词汇在AI生成文本中出现得更为频繁。通过量化这些语言标记的出现频次,研究人员得以估算出有多少文本是由AI修改的。2024年两项预印本研究显示,该比例之高超出预期而且还在持续增长。例如,研究人员分析了ChatGPT发布前后AI会议的同行评审意见发现,ChatGPT发布后会议中6.5%~16.9%的评审意见存在“实质性AI修改”痕迹,这意味着AI修改已远超拼写校正或轻微文体修饰范畴[19]。此外,2023年至2024年年初,显示AI使用迹象的计算机科学论文摘要数量激增17.5% [20]。
伦敦大学学院(英国伦敦)文献计量学支持专员Andrew Gray将这一方法进一步拓展,用于评估AI修改论文在各学科领域的普遍程度[8]。他在谈及2024年的研究时表示:“我得到了清晰得令人震惊的结果。”与斯坦福团队类似,Gray发现ChatGPT推出后,AI偏好的词汇使用频率急剧上升。例如,“复杂的”(intricate)一词在2023年的使用量较往年增长超一倍[8]。根据他的测算,2023年发表的论文中,至少有1%是借助AI的帮助完成撰写的[8]。
Gray指出,越来越多科学家向AI寻求帮助是合乎逻辑的,“研究人员需要进行大量写作,他们希望提高效率”。但他仍将研究结果描述为“相当令人担忧”。他表示,目前尚不清楚AI对已发表文本的具体贡献程度。科学家可能仅用LLM进行润色,也可能任由AI生成整篇论文。“人们不会公开说明他们使用这些模型的具体用途。”
尽管Gray心存疑虑,但总部位于英国伦敦的《经济学人》杂志却对其研究结果及类似发现表示欢迎,这些研究揭示了AI在科学出版领域日益增长的影响力[9]。该杂志指出,通过将论文写作中诸多耗时步骤实现自动化,AI能让科学家腾出更多时间专注研究工作[9]。部分学者还列举了该技术的其他潜在优势:AI不仅能翻译论文,还可帮助非英语母语研究者(英语是国际科学通用语言)打磨出更优质的稿件[10];同时有望加速科学出版的评审流程[11]。
然而许多研究者仍持谨慎态度,主要源于AI众所周知的不可靠性。Koplin强调,“我们亟须解决的核心问题是学术记录中可能出现的错误。”ChatGPT及其同类模型因编造结果(即幻觉现象)而声名狼藉[2,15,21]。这种虚构答案的倾向意味着任何AI生成文本都可能存在严重谬误。Wachter指出,幻觉现象的积极面在于其内容通常荒诞离奇,易于识别;但聊天机器人同样会犯下难以察觉的细微错误,即使专业人士也可能疏漏。她解释道,这些错误本质源于聊天机器人的运作机制:AI“能给人一种它能理解人类并能反馈深思熟虑答案的错觉”,但它实则是基于统计概率模型的,输出的未必是正确答案,而只是最可能的答案。“擅长预测序列中下一个词汇的模型,其优势在于概率计算,而非确保真实性。”
2023年,美国印第安纳大学医学院(美国印第安纳州印第安纳波利斯)骨外科教授Melissa Kacena与同事进行的一项实验,揭示了AI撰写科学文本的利弊得失。研究人员要求ChatGPT生成三篇关于骨骼健康的综述论文,需要该LLM完成领域文献分析、框架构建及全文撰写。Kacena团队随后将AI独立生成的论文与人类撰写的版本及AI协同撰写的综述(针对第三组论文,研究团队为聊天机器人提供了参考文献和写作提纲[22])进行比较。使用AI显著缩短了准备与写作时间:在神经调控骨折愈合的综述撰写中,AI独立完成初稿耗时仅为人类作者的约四分之一[23]。Kacena指出,聊天机器人生成的文本条理清晰、结构严谨。同行评审显示,仅有两篇论文需要重组结构——一篇由人类撰写,另一篇为AI协同创作[22]。Kacena评价,“有时AI比我们更聪慧。”
然而,纯由AI撰写的论文在参考文献方面漏洞百出。例如,在关于神经调控骨折愈合的AI独立撰写的综述中,列出的55篇参考文献里竟有6篇根本不存在,另有43篇与主题毫不相干——这意味着仅剩6篇引文准确无误[23]。即使研究人员为ChatGPT提供了指定参考文献,它仍会出现引用错误[23]。Kacena团队发现,聊天机器人的这种失误倾向反而增加了研究人员的工作量:研究人员需要额外耗费27 h核查那篇AI独立撰写的神经调控骨折愈合综述;另一篇关于阿尔茨海默病对骨骼影响的AI独立撰写的综述虽无需如此严苛的审查,但仍需耗费8 h进行人工校对[24]。Kacena最终总结道,聊天机器人“并不完美,还需要大量的人工监督”。
科学界与出版机构仍在探讨AI使用的合理边界。“承认其广泛普及是重要的第一步。”Gray指出。但他强调,是否在科研写作中使用AI以及是否公开说明自己写作时使用了AI,最终取决于研究者个人选择。学界对AI应用的接受度存在分歧。Wachter认为,AI仅适用于作者提供准确信息让其加工的场景,如基于已知准确文本生成摘要[25]。而Koplin对此技术持更开放态度。“我认为任何用途都不应受到限制。”他说道。但他补充道,使用者必须时刻警惕AI可能输出错误信息,“在每个使用环节,你都应像对待酒后在酒吧高谈阔论的朋友那样保持审慎态度。”

参考文献

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