独家对话诺奖得主、“单粒子冷冻电镜之父”弗兰克:AI再强大,也无法取代实验科学

2026诺奖得主深度访谈核心观点精粹:
AI 是工具,实验才是科学的本源
当人工智能全面渗透科研链路,从文献梳理、数据运算到分子预测全方位介入基础研究,行业内逐渐滋生 “AI 可取代实验科研” 的片面认知。2026 年初,2017年诺贝尔化学奖得主、“单粒子冷冻电镜之父”约阿希姆·弗兰克(Joachim Frank)在国际深度专访中,以毕生科研积淀抛出极具思辨性的论断,厘清 AI 与正统实验科学的底层关系,留下诸多振聋发聩的核心金句与体系化思考:

(一)核心定论:抛弃实验谈 AI 科研,本质是脱离科学根基
金句 1:“人们妄断依托 AI 便可彻底舍弃实验科学,这完全是无稽之谈。实验科学,才是名副其实的本源科学。”
金句 2:“AI 所知一切皆根植于过往存量数据,它对全然未知的领域毫无预判能力,这是人工智能与生俱来、无法逾越的底层局限。”

弗兰克以 AlphaFold 蛋白质结构预测系统作为典型样本拆解:该 AI 工具可依托氨基酸序列数分钟输出高精度蛋白三维构型,掀起结构预测领域范式革新,但这套能力绝非原生创造。其数据库收录的亿万级蛋白结构数据,全部来自全球科研人数十年间日复一日的实验室试错、观测、验证与积累,是海量人力实验成果的集合沉淀。AI 只能在既有数据框架内归纳规律、复刻已知结论,一旦面对从未被观测、无任何实验记录的全新生物分子结构,算法便会彻底失效,不存在自主突破认知边界的可能。

(二)精准定位 AI 价值:科研加速器,绝非科学发现主体
弗兰克清晰划定人工智能的角色边界:AI 是极致高效的科研辅助工具,可压缩数据筛选、海量运算、重复性推演的时间成本,把科研人员从机械繁琐的基础性工作中解放,但无法履行科学最核心的两大使命:其一,AI 不具备人类与生俱来的好奇心与质疑精神,不能主动面向自然世界提出开创性、颠覆性科研问题;其二,算法没有实体观测与试错能力,无法直面真实世界的变量与偶然性,唯有实验室里反复的变量调试、对照实验、结果复盘,才能捕捉理论预判之外的意外发现,而绝大多数改写学科进程的重大科研突破,恰恰诞生于计划外的实验偏差之中。
金句 3:“科学的内核,是人类与自然世界持续对话、双向探索的过程,数百年来从未更改。认为科学终将被人工智能替代,本身就是一种违背科研本质的荒诞构想。”

(三)长远警示:警惕 AI 同质化思维消解原创科研生命力
弗兰克进一步延伸思辨维度,提出更深层的行业隐忧:AI 生成内容依托已有信息重组拼接,长期依赖算法结论会催生 “平均化认知”,弱化科研领域差异化思考与逆向创新。人工智能无内置人文道德与价值判断,若科研体系过度依附算法输出,极易让基础研究陷入路径固化,逐渐丧失跳出固有框架的原创驱动力,甚至让人类科研走向难以自主掌控的发展方向。
他最终总结最优科研范式:以 AI 为羽翼提速流程,以实体实验为锚点锚定真相,以人类思辨为内核开拓边界,三者各司其职,方是未来基础科学与产业研发可持续发展的正道。

诺奖泰斗人物全景:
单粒子冷冻电镜之父约阿希姆・弗兰克
约阿希姆・弗兰克(Joachim Frank),2017 年诺贝尔化学奖得主,享誉全球的单粒子冷冻电镜技术奠基人,被业界尊为解构微观生命结构的先行者,现任美国哥伦比亚大学生物化学、分子生物物理学与生物学终身教授,同时跻身美国国家科学院、美国艺术与科学院双院院士之列,亦是西湖大学首位名誉教授。

弗兰克生于德国慕尼黑,深耕结构生物计算解析领域逾半世纪。上世纪七八十年代,结构生物学长期受制于 X 射线晶体学只能观测可结晶生物分子的技术桎梏,绝大多数调控生命运转的膜蛋白、大分子复合体始终无法被直观观测。弗兰克另辟无人涉足的科研路径:依托电子显微镜捕捉溶液中单颗粒生物分子的海量模糊二维影像,独创一整套数字图像分类、降噪、三维重构算法,将碎片化噪点影像演算还原为原子级分辨率的立体生物结构,彻底打破冷冻电镜 “成像模糊、分辨率低下” 的行业死局。

这套单粒子三维重构体系,直接奠定现代冷冻电镜(Cryo-EM)的技术根基,让人类首次得以窥见核糖体、病毒、大分子蛋白等生命微观机器的真实构型。该技术在新冠疫情期间大放异彩,极速解析病毒刺突蛋白核心结构,为全球疫苗研发、中和抗体筛选提供决定性底层支撑,如今广泛应用于靶向新药研发、肿瘤机制破译、心血管疾病病理研究等生命医学核心赛道,重塑整个生物医药与结构生物学产业范式。
即便年过八旬,弗兰克依旧常驻科研一线,持续迭代技术体系。近年核心前沿成果聚焦时间分辨冷冻电镜(TRCEM),研发微流控芯片样本制备体系与动态分子捕捉技术,突破静态结构观测局限,可实时追踪生物分子在生化反应中瞬息万变的构象转变,在《Cell》等顶刊持续刊发系列突破性论文,补齐动态生命过程解析的技术空白,持续拓宽人类对微观生命运行逻辑的认知边界。除却科研,弗兰克兼具人文艺术视野,擅长摄影与文学创作,他始终认为:科学观察与艺术审美同源,二者皆是在纷繁表象中挖掘隐藏秩序,跨界感知力是颠覆性科研灵感的重要源泉。

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结语
在 AI 重构科研范式的时代浪潮中,约阿希姆・弗兰克的思考为所有深耕创新的品牌与科研从业者划定了清醒的认知边界:技术工具永远服务于探索本源,真正的创新永远扎根于对客观世界的实证与求索。而依托专业机构链接诺奖顶尖智识,既是对标全球最前沿科研视野的捷径,也是企业坚守科研初心、锚定长期创新、拔高品牌格局的优质路径,以顶级智慧为翼,以实证科研为根,方能在时代变革中稳步前行。

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