《定义和概念维度的负责任的研究和创新》

  • 来源专题:科研诚信
  • 编译者: 于改红
  • 发布时间:2016-04-28
  • 治理的新产品开发和金融部门负责创新的看法 ︰ 从民族志的案例研究的见解。杂志上的响应...

相关报告
  • 《生成式人工智能对公共文化机构的影响及其负责任创新之路 -- 肖鹏》

    • 来源专题:数智化图书情报
    • 编译者:闫亚飞
    • 发布时间:2023-10-21
    • 2023年 , 生 成 式 人 工 智 能 ( G e n e r a t i v e Artificial Intelligence,以下简称生成式AI)的浪潮席卷全球,深刻地影响了(至少展现了影响的可能性)医疗、科技、教育等诸多当前人类文明最典型的生活场景。麦肯锡一份关于美国就业市场的报告称: 从工作时间计算,约30%的劳动会在2030年被自动化取代,而这一未来将是在生成式AI的影响下推动实现的——客观来说,麦肯锡的表述是取巧且难以验证的,但“30%”这个数字或能帮助我们从更为具化的角度感受此项技术的影响。在上述背景下,我们需要讨论两个问题:其一,生成式AI将对公共文化机构带来哪些影响?其二,面对这些影响,公共文化机构 及其从业者应当秉持何种行动原则? 1 从基础向内核:生成式 AI 对公共文化机构的可能影响 生成式 AI 展现的威能无远弗届,公共文化和相关机构自难以回避,尤其是身跨文化、信息、教育等诸多关键领域的公共图书馆行业,更成为生成式 AI 研讨中的焦点之一。综合目前的争论、研究和本课题组的调查,我们可以从资源、服务、业务(专业)和伦理等四个维度剖析生成式 AI 对公共文化机构的影响。具 体来讲,这些影响包括: (1)重构文化资源体系。从最基础的功能层面而言,生成式 AI 是“内容生成”领域的技术,将为公共文化机构带来更为丰富、更多形态的文化/信息资源。 随着内容生成的便利化,或将重塑公共文化机构的文化/信息资源观。上述“丰富”和“多样”指的不仅仅是出版或影视行业的生产制作速度迭代加快,公共文化机构有机会获取或存藏更多内容产品;通过生成式AI的赋能,公共文化机构还可以更轻易地把已有资源转换或生产成另一种形态的资源,以开展具有针对性和专门性的服务,如博物馆可以基于数字化文物打造有创意的数字藏品;图书馆可以迅速将图书翻译为其他语言或制作成音频、盲文版图书等——这些均已出现落地的案例。 (2)拓宽个性服务边界。最早产生世界级影响力的生成式 AI 是以“Chat”的形式出现的,其特点是高度个性化的对话与互动。教育领域很快利用相应技术实现个性化教育,如可汗学院(Khan Academy) 在人工智能助手 Khanmigo 中引入 GPT-4 模型,为学生提供定制化的虚拟导师。前期调查发现,当前国内公共文化机构对生成式AI技术的应用探索也多是从个性化服务出发,主要聚焦于日常问答和参考咨询。例如,广东某图书馆已经在其新场馆内布设内置“类 ChatGPT”模块的导航机器人;另外一家机构称已经开始探索如何借助生成式 AI 提供个性化的阅读指导服务。传统的公共文化机构受限于基础服务量级大、专业人员编制少等束缚,个性化服务更多只是一种理念,实际开展比较有限(如个性化定制访问页面、 RSS 订阅服务或专业咨询服务等),而生成式 AI 有望推动其在精细化、个性化、定制化服务层面实现突破。 (3)赋能专业支持体系。同一项公共文化活动, 称其为“服务”是从用户体验的维度出发, 称之为“业务”则是从员工工作的维度出发。在面向员工的专业 支持场景中,生成式 AI 可能发挥更为积极的作用。以当前公共文化机构中最为常见的工作——举办文化活动(不管是阅读推广活动亦或艺术普及活动等)为例, 生成式 AI 在用户分析、方案制定、场景设计、创意诞生,乃至宣传海报和新闻稿生成等工作中都有其用武之地。随着迭代升级,生成式 AI 未来所能介入的工作场景及内容领域可能比我们想象的更多。当前的实践探索已经初步发现,这一技术在诸如元数据生成、文献摘要自动化、艺术风格识别和再创造等领域都具有极大的潜力。而在赋能公共文化机构专业业务的同时, 生成式 AI 也将对管理与服务人员的数字素养及更深层次的专业水准提出挑战,某种程度上而言,这也是另一个维度的专业服务体系“改造”。 (4)再塑专业伦理内涵。 如果说资源、服务和业务都是公共文化机构显而易见的“外在”,那么, 支撑这一外在的便是专业伦理与内涵。生成式AI给文化事业的专业性带来的伦理挑战是显而易见的,如虚假与错误消息生成以及进一步的信息过载(更多涉及公共图书馆的业务和服务)、对个人文化艺术风格和版权的侵犯(更多涉及文化馆、博物馆业务和服务)、对数据资料和用户隐私的泄露(涉及所有的公共场所或机构)等。以上问题自然需要通过建立规则予以规避,但生成式AI对专业和伦理议题带来的某些深远影响并不是那么容易直接观察到。一方面,从公共文化机构的社会使命来说,生成式AI作为新一代的信息技术,或将扩大本就深阔的数字鸿沟,限制数字弱势群体的发展机会,这无疑给秉持均等、普惠理念的公共文化服务体系带来新的挑战。另一方面,任何技术冲击最终都将转化为社会冲击,生成式AI的技术冲击看似只在内容层面,但“内容”不仅仅是“内容”,它还塑造价值观、左右文化认同,存藏和供给“内容”的公共文化机构在这一技术面前自然要慎之又慎。例如,从内部业务伦理来看,图书馆是否要收 藏生成式AI创作的文献信息?博物馆要如何处理相应的数字藏品或艺术装置?等等。更进一步地,公共文化机构要考量技术冲击背后的社会冲击,谨慎思考生 成式AI对内容的介入以及自身对前述问题的回答会如何影响国家安全、社会公共利益等重大议题。我们需要与这一技术进行长期的磨合,在外部公共性与内部机构性的互动交融中重塑专业伦理和话语。 作者有意采纳了一条“基础要素—服务方式—业务体系—伦理内核”的分析路径。通过这一渐进的分析历程,有心者可以发现:公共文化的资源、服务、业务,最终无不由专业伦理和职业理念而引领。资源问题是基础,服务、业务是深化,而最终,当我们谈论生成式 AI 时,要面对的还是“老调重弹”却又无法绕过的专业伦理问题。 至此,需要考量的第二个问题是:既然专业伦理如此要紧,那么我们要以何种专业态度、以怎样的职业认识应对生成式 AI 的到来?或者更直白点:身为公共文化人,我们要如何行动? 2 超越敌友之界:“批判性且负责任地使用” 生成式 AI 国际图书馆届的职业行动应当引起公共文化机构从业者的关注。在即将召开的2023年国际图联大会上,国际图联的数字人文/数字学术特别兴趣小 组(DH/DS SIG)和人工智能特别兴趣小组(AI SIG)就设立了一个颇为“标题党”的开放议程“面 向未来的图书馆事业,生成式AI是友是敌?”。该议程既涉及老生常谈的“XX对图书馆的挑战和影响”视角(如生成式AI在图书馆参考服务等相关业务中的应用),也提出了一些新话题,如伦理数据素养(Ethical data literacy)、提示工程(Prompt Engineering)等。而更早之前,人工智能特别兴趣小组提出了一份名为《面向图书馆和信息专业人员的生成式 AI(草案)》的指引性文本并在国际图联多个邮件组征询意见。或许是考虑到生成式AI发展颇为 迅猛的缘故,这份草案相当简洁,主要通过列举参考文献和资源的方式介绍生成式AI的基本定义、可能涉及的伦理和信息问题、主要用途(尤其对图书馆和信息科学领域而言)、更多可用的AI资源等。尽管简洁如斯,该草案却已然初步揭示了生成式AI对伦理道德、信息公平、数据隐私等领域的应对逻辑,在笔者看来,有一个未曾彻底言明的基本原则潜藏在这些文字之下,回应并超越了“是友是敌”的问题:图书馆应当指导用户批判性且负责任地使用生成式AI。“批判性且负责任地使用”是这一回答的“答眼”,事实上,这一原则不仅适用于图书馆用户,也适用于图书馆员乃至于更广泛的图书馆社群;不仅适用于图书馆,也适用于公共文化、信息与记忆机构及它们的利益相关方。超出图书馆和公共文化的机构化视角来看,“批判性且负责任地使用”的提法与近年国际社会对人工智能的态度大体一致,是不少国家和地区比较认同的思路。具有代表性的,欧盟在生成式 AI 爆火之后,很快调整了 2021 年拟定的《欧盟人工智能法》草案, 对生成式AI的训练数据披露、生成内容应用等内容提出了规制举措。与前期某些“封杀”的呼声不同, 欧盟在生成式 AI 管制上选择的并不是一条全面压制其 发展的道路,而是延续了“负责”与“创新”(创意性、 创造性地使用)并进的“负责任创新”之路。 我国对生成式 AI 的管理和规范问题同样反应迅 速。国家互联网信息办公室(以下简称网信办)于 2023 年 4 月发布了《生成式人工智能服务管理办法(征求意见稿)》(以下简称《征求意见稿》),并在 7 月正式联合国家发展改革委、教育部、科技部等七部 门颁布《生成式人工智能服务管理暂行办法》(以下简称《暂行办法》),以促进生成式 AI 的健康发展和 规范应用。从《征求意见稿》发布之日起,这一文本 就引发了产业界和学术界的热烈讨论。在《暂行办法》 发布之后,许多研究者基于《征求意见稿》与《暂行办法》的文本比对探讨两个文本之间管理思路和规范逻辑的不同之处,其基本观点是:相比《征求意见稿》, 《暂行办法》在兼顾安全责任之余,也给相关机构留出了创新和发展的空间。可以说,这一内核精神与“批判性且负责任地使用”“负责任创新”是互相呼应的。《暂行办法》对生成式人工智能 AI 提供者和使用者的责任要求贯穿全文,包括且不仅限于对法律法规的遵守,对社会公德和伦理道德的尊重,对知识产权 侵害的防范,对内容真实性、准确性、可靠性的规定, 对服务者完善处置措施的要求等。而对生成式 AI 的创新鼓励则涉及生态营造、技术探索、平台建设、算力利用等层面。值得注意的是,这种鼓励恰好在《暂 行办法》涉及“公共文化机构”的两个条款中均有所体现。直接提及“公共文化机构”的第二条和第五条 都是支持相关机构积极探索、创新应用生成式人工智 能的重要条款。其中,第二条属于例外条款,将“研发、应用生成式人工智能技术”,但“未向境内公众提供生成式人工智能服务的”机构排除在本办法的适用范围之外,有研究者指出,这种“不适用”的提法“说明《办法》的目的是兼顾生成式人工智能的发展与安全, 为生成式人工智能的研究与发展留足空间”“让规制对象目标更明确、针对性更强,体现出我国对生成式人工智能在研究与应用方面的支持和鼓励”。第五条则与构建良好的生态体系相关,同时支持相关机构“在生成式人工智能技术创新、数据资源建设、转化应用、风险防范等方面开展协作”,着力引导技术向善。
  • 《《Nature》:聚合物升级循环的概念和未来的发展》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2022-04-02
    • 塑料是构成现代工业和人们生活的最基本的材料之一。是世界上最大的合成消费品,2018 年的年产量达到 3.59 亿吨。是包装、建筑材料、电子、生物医学设备和能源储存等多种应用的首选材料。塑料制品之所以成为人们最为重视的材料,是因为塑料制品拥有重量轻、成本低、易加工、性能多样等巨大的优势。尽管如此,塑料废物的报废管理并没有以与其生产成正比的速度发展。塑料制品的不当处理所产生的塑料废物的积累对环境产生了诸多负面影响。因此,制定减少、再利用和回收塑料废物的战略是一项紧迫的科学和社会挑战,不仅要减少污染环境的废弃塑料的数量,还要减少因制造原始塑料而造成的温室气体排放。 当前最为常用的回收塑料制品的方式是对废旧塑料进行焚烧。这种方式是最快实现塑料中储存能量回收的方式,但是从长远来看不会创造经济价值或减轻材料的资源消耗,同时释放二氧化碳和其他有害气体,进一步加剧气候变化。虽然西方国家在过去30年前就开始实施大规模的塑料再利用战略,但即便到了2019年,欧洲从城市固体废物中收集的塑料中也只有 32.5%,美国的这一数据更为可怜的8.7%被回收。而在其他发展中国家,塑料制品的有效回收利用率一般低于5%。而受限于回收技术,回收的塑料中由于分选错误和各种污染物的存在,使得回收塑料的机械性能大幅下降。因此,消费后塑料的机械回收通常会导致所谓的降级回收材料的质量和/或实用性下降。相对于传统的机械回收所面临的这种困境,化学回收正在成为一种新兴的回收方式。该方法可以将废弃的塑料被转化为高纯度单体,以重新聚合成相同的材料。然而,使用现有技术,只有一小部分商品塑料可以以节能和经济高效的方式进行化学回收。 机械或化学回收的塑料作为一种起始原料,比石油合成的同系物更昂贵。另一种方法是将塑料废物视为化学原料,从而将其定位在价值链的起点而不是终点。在这样的框架下,消费后的塑料垃圾成为合成材料或分子的低成本和丰富的起始材料。寻找将消费后塑料转化为具有附加经济价值的材料的解决方案仍然是一项巨大的挑战,需要回答复杂且相互关联的化学、经济和环境问题。这一新框架有时被成为升级循环(upcycling)。 在这一综述中,来自西班牙巴斯克大学的Haritz Sardon、美国北卡罗来纳大学教堂山分校的Frank A. Leibfarth以及比利时根特大学的Steven De Meester团队根据获得的产品类型(聚合物、分子和材料)总结讨论了聚合物升级循环的概念和未来的发展。该总结以“Critical advances and future opportunities in upcycling commodity polymers”为题发表在《Nature》上。 【升级循环的概念和定义】 Gunter Pauli 最早于1999年在同名书中首次使用“升级再造”一词来指代任何将副产品、不需要的或废品转化为更高价值的新材料的过程。升级再造方法寻求将废塑料重新利用成具有更高“价值”的产品。该方法创造的价值相比单纯的经济价值更加广泛。在这一框架中,可持续替代的概念最为重要。可替代性意味着升级后的产品需要在一定程度上与替代产品的功能等效,以用于特定的最终用途,但不排除产生具有未知潜力的替代产品。量化可持续的可替代性需要考虑替代材料的制造与它所替代的材料相比的能源效率和环境影响,以及升级后的材料被回收和/或升级的潜力。 【聚合物到聚合物转换】 聚合物到聚合物的升级循环导致废弃塑料直接转化为成分不同的聚合物,这种聚合物比母材更具经济价值。聚合物到聚合物的升级循环具有两种方式:通过合成新的构筑基元将塑料废物转化为新的聚合物;以及塑料废料的后功能化以获得具有增强性能的新材料。 解聚以及重新聚合策略:实现第一种方式的策略主要是将聚合物解聚成不同的构件,以便随后聚合成不同的材料。例如,解聚研究最深入的例子是聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 的酯基反应,它提供了内在的逆合成处理,可在再聚合成不同聚合物(包括嵌段共聚酯、聚氨酯涂料或聚异氰脲酸酯)之前酯交换成低聚物片段泡沫。最近,通过解聚和随后与生物衍生的酯和酸的聚合,PET也被重新用于玻璃纤维增强塑料 (FRP)。结合生物来源的单体和回收的 PET,优化的材料在机械性能(存储模量)方面优于比较标准的石油基 FRP,同时消耗更少的能量和排放更少的温室气体。 将塑料废物升级为新聚合物的另一种选择是利用酶和微生物的独特能力来介导解聚和随后的再聚合过程,已经有报道将废弃的 PET、聚苯乙烯和混合塑料废物通过生物介导的方式转化为聚羟基链烷酸酯 (PHA)。PHAs 特别有吸引力,因为它们易于生物降解用于可持续包装材料。 功能化策略:聚合物功能化,也称为聚合后改性,是区分原生塑料性能的常用工业方法。与化学回收相比,聚合物官能化是乙烯基聚合物的一种有吸引力的方法,因为它们的解聚具有高焓阻隔和缺乏固有的功能。对于一些乙烯基聚合物来说,由于其特殊的稳定性,导致常规的化学修饰难以对其进行有效的官能化,因此,C-H 功能化已成为一种有吸引力的方法,可以在提高商品材料价值的同时保留母材的有益属性。最近的研究也集中于通过开发创造性的催化剂实现对聚烯烃的官能化,以安装羟基、黄原酸酯或其他极性官能团而不会伴随断链。同时,合理的官能团化也进一步增强了聚合物的性能,这些聚合物表现出增强的抗蠕变性和应力松弛。 【聚合物到小分子的转化】 将废弃塑料升级为小分子可以为合成化学品提供经济且可持续的替代品,否则这些化学品需要耗费大量劳动力或生产成本过高。以塑料废料为丰富的起始材料,通过选择性解聚以合成化学品为目标的化学转化具有大批量生产的潜力。 聚合物到单体的转变:聚酯,尤其是 PET,已被广泛研究作为解聚成小分子的基材,这主要是由于存在化学不稳定的酯基团以及已经存在的用于这种塑料的更好的收集和分类系统。虽然使用消费后塑料制备单体是一种有吸引力的方法,但与从石化资源制备类似分子相比,其优势尚不系统清楚。此外,这些新兴材料的市场大多未开发,与大量的塑料垃圾相比,它们目前的替代潜力仍然相对较小。未来的研究应通过生命周期评估 (LCA) 和技术经济分析 (TEA) 研究来确定这些方法的环境和经济优势。此外,还必须考虑开发能够耐受消费后废物流中的杂质(添加剂、染料、错误分类的聚合物和多层产品)的化学物质。 聚合物到化学品的转变:化学品是聚合物废料升级再造的另一个有吸引力的目标。聚酯和聚碳酸酯的过渡金属催化氢化和氢化反应产生多功能小分子,这些小分子在化学工业中已作为溶剂和试剂开发了市场。研究表明,这些后过渡金属的官能团耐受性使其适用于不纯的消费后废物流,显示出在与来自城市固体废物的废物相关的条件下使用它们的前景。 聚合物到添加剂的转变:即使是原始的聚合物材料在实际应用中也常常表现出不足的物理性能,并且必须将添加剂加入聚合物中以提高其可加工性和适用性。 【聚合物到材料的转化】 商品聚合物及其混合物可以作为一种受人关注的其实材料,用于生产纳米材料、能量存储以及各类复合材料等。该文中中,作者讨论了两种将聚合物转化为功能材料的策略:热处理以产生碳基材料和增容以实现聚合物共混物。与从头合成的材料相比,实现具有相似甚至更高性能的材料有可能减少石化资源的使用,并将废物转移回市场。 聚合物到纳米材料:碳氢化合物占非纤维商品塑料的 64%以上,将其转化为用于能源生产和储存的碳基纳米材料是一种具有更高经济价值的先进材料的有吸引力的方法。 聚合物到共混相容剂的转变:混合塑料废物的增值对于任何回收过程,无论是机械的还是化学的都是一个巨大的挑战。在这种情况下,非常需要一种从塑料废物混合物中获得额外价值的策略。一种有希望的选择是共混相容性,它降低了不同聚合物相之间的界面张力,并产生了代表两种材料协同组合的特性。 推进塑料可持续应用需要解决多方面的挑战,具有相当的复杂性。本文详细介绍了聚合物升级循环的概念和应用。在本文中,作者建议将升级循环重点放在从头合成产品的可持续替代上。这种替代可以通过考虑三个标准来指导:环境影响、工业相关性和经济价值。将这些原则应用于最近的研究,可以得出关于聚合物升级循环现状的三个广泛结论: 首先,以指导原则对该领域的现状进行基准测试表明,聚合物升级循环还处于起步阶段,在适合广泛实施之前面临相当大的挑战; 第二个关键发展领域包括在研究过程开始的时候整合材料性能、可持续性指标(LCA 和 TEA)、材料流动分析 (MFA) 和升级产品的市场容量等方面的内容; 第三,在技术开发过程中需要考虑升级后产品的报废情况。理想情况下,升级回收不仅可以延长塑料的使用寿命,还可以添加化学功能,使塑料更易于回收。 塑料仍然是保护食品、净化水、储存或产生能量、减少感染和制造高性能材料的最佳材料。鉴于它们在全球经济中的重要作用,需要制定一个全面且可持续的计划对达到使用寿命的塑料进行相关管理和回收。持续创新,重点是利用塑料废料生产因化学改性而具有高价值和高可回收性的材料,这是一个雄心勃勃的目标,将在向更可持续的塑料经济转变中发挥重要作用。