AI 研究:研究人員必備的重要論文及頂尖工具(附最佳做法)
AI 研究指南,涵蓋里程碑論文、領先機構、最佳 AI 研究工具,以及善用這些工具的七步框架。

人工智能(AI)研究涵蓋兩個範疇:AI 研究人員發表的研究成果,以及在不同領域中實際應用 AI 來輔助研究。
本文第一部分是主要 AI 研究里程碑的時間線,亦包括近期最重要的論文,以及該領域前沿機構的概覽。
第二部分是有效使用 AI 作為研究工具的逐步指南,附有最佳工具排名,以及對其優缺點的坦誠分析。
主要 AI 研究論文和里程碑時間線
要列出至今發表的所有重要 AI 研究論文,實際上幾乎是不可能的。過去十年,這個領域以前所未有的速度增長。根據史丹福大學的 2026 年 AI Index 報告,單在 2024 年,全球就發表了 257,890 份 AI 出版物。
不過,歷史上有幾個奠基性的里程碑,近期亦有多份非常重要的出版物。
簡明時間線:12 篇奠基性 AI 研究論文
- 1943 年:McCulloch 和 Pitts 發表「A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity」,提出首個描述神經系統運作方式的數學模型。該模型將神經元視為根據邏輯規則接收輸入並產生輸出的函數。
- 1950 年:Alan Turing 發表「Computing Machinery and Intelligence」,刊登於期刊《Mind》。這篇論文提出模仿遊戲(通常稱為圖靈測試),作為定義機器智能的方法。
- 1956 年:達特茅斯夏季研究計劃(即「達特茅斯會議」)正式確立人工智能為一個研究領域。原本的 1955 年計劃書於 2006 年在《AI Magazine》中重新刊載。
- 1958 年:Frank Rosenblatt 發表「The perceptron: a probabilistic model for information storage and organization in the brain」。他提出了一個奠基性的學習模型,其基礎是一個「稱為感知器的假設性神經系統」。
- 1986 年:Rumelhart、Hinton 和 Williams 發表「Learning representations by back-propagating errors」,刊登於《Nature》。他們概述了一種稱為反向傳播的演算法,用於訓練多層神經網絡。這種方法改進了參數的調整方式。
- 1997 年:Hochreiter 和 Schmidhuber 發表「Long Short-Term Memory」,刊登於《Neural Computation》。論文描述了一種神經網絡架構,讓網絡能在更長的時間內保留資訊。
- 2009 年:研究人員發表「ImageNet: A large-scale hierarchical image database」,正式推出 ImageNet。這是一個包含數百萬張已標註圖像的數據庫,用於訓練和評估 AI 系統。
- 2014 年:Ian Goodfellow 及其同事發表「Generative Adversarial Nets」。論文概述了一個讓 AI 系統能生成逼真內容(尤其是圖像)的框架。
- 2016 年:DeepMind 研究人員發表「Mastering the game of Go with deep neural networks and tree search」,刊登於《Nature》。論文中介紹的人工智能系統 AlphaGo,其後擊敗了頂尖職業圍棋棋手李世乭。
- 2017 年:Google 研究人員發表「Attention Is All You Need」,提出了 Transformer 架構,這是當今大多數現代大型語言模型的基礎。
- 2020 年:OpenAI 研究人員發表「Language Models Are Few-Shot Learners」。他們證明了擴大語言模型的規模(在不改變程式碼的情況下增加基礎組件的規模),能提升模型有效執行各種任務的能力。
- 2022 年:OpenAI 於 11 月 30 日推出 ChatGPT,令對話式生成式 AI 得以廣泛普及。
六項近期重要的 AI 研究進展(2025–2026 年)
- 2025 年:DeepSeek 研究人員發表「DeepSeek-R1: Incentivizing Reasoning Capability in LLMs via Reinforcement Learning」。論文證明了先進的推理能力可以透過強化學習(RL)產生。
- 2025 年:研究人員發表「s1: Simple Test-Time Scaling」。論文顯示,使用相對有限的訓練資源也能提升推理表現。
- 2025 年:Google DeepMind 研究人員發表「AlphaEvolve: A coding agent for scientific and algorithmic discovery」。AlphaEvolve 是一個由 Gemini 驅動的系統,能自主開發和改進複雜的演算法。
- 2025 年:Google DeepMind 發佈 Genie 3,這是一個能生成可供探索的虛擬環境的世界模型。
- 2026 年:Google DeepMind 研究人員發表「Advancing regulatory variant effect prediction with AlphaGenome」,刊登於《Nature》。論文介紹了 AlphaGenome,一個能預測 DNA 序列變化如何影響基因功能的 AI 模型,預計將有重大的醫學應用。
- 2026 年:研究人員發表「Accelerating scientific discovery with Co-Scientist」,刊登於《Nature》。論文介紹了一個多代理程式 AI 系統,能生成並完善科學假設,協助科學家「發現新的原創知識」。
主要 AI 研究機構概覽
研究成果分佈於各類企業和公共機構。專門的研究機構(其中許多與頂尖大學有聯繫)佔新研究的一大部分。不過,企業及其相關的 AI 實驗室亦扮演著重要角色。
企業 AI 實驗室 | 專注於 AI 的公司 |
Google DeepMind Microsoft Research Meta AI (FAIR) NVIDIA Research IBM Research | OpenAI Anthropic DeepSeek Mistral AI SpaceXAI |
大學研究中心 | 獨立研究機構 |
史丹福大學(SAIL) 麻省理工學院(CSAIL) 卡內基梅隆大學 加州大學柏克萊分校(BAIR) 清華大學 | 艾倫人工智能研究所(Ai2) 艾倫·圖靈研究所 Mila(魁北克人工智能研究所) Vector Institute(向量研究所) 馬克斯·普朗克智能系統研究所 |
AI 作為研究工具的普及程度有多高?
主流 AI 聊天機械人(Perplexity、ChatGPT、Claude 等)以及圍繞主要模型建構的專門平台,均廣泛應用於許多以研究為主的學科。
Microsoft 一項大型研究分析了 550 萬個 Copilot 工作階段,發現了涵蓋探索、綜合和分析的各種研究相關任務。
以下是專業人士使用 AI 進行研究的四種主要方式:
- 資訊檢索:早期探索(一般問題);尋找相關研究;協助解答技術問題。
- 分析:內容摘要;數據的彙整、詮釋和呈現。
- 決策和制定策略:使用 AI 比較不同選項(例如軟件);尋找支持資料以輔助決策。
- 評估和診斷:收集有關需要排解疑難的系統或程式的證據。
請留意,這些任務並不限於學術界。記者、市場研究員、律師、財務分析師、醫療從業員等,都是經常使用 AI 進行研究的專業人士。
在研究中使用 AI 的優點和缺點
毫無疑問,AI 作為研究工具已被廣泛採用,但其利弊一直備受爭議。許多批評都集中在看似無法克服的幻覺問題上。
由於研究往往是一項高風險的工作,各行各業的專業人士都必須了解 AI 研究工具的優勢和不足之處。
優點
- 文獻篩選和數據清理等重複性研究工作可以部分或完全自動化。
- 非專業人士可以取得其專業領域以外的技術資訊。
- 研究人員可以透過執行 AI 模擬,快速測試早期研究假設。
- AI 有助挑戰既有假設,即使面對經過深思熟慮的立場,亦能提出有證據支持的替代觀點。
缺點
- 幻覺仍然是一個重大問題,而防護措施並不能完全解決。
- 資訊上的細微差異對較高層次的研究可能非常重要,而大型語言模型往往會將複雜的主題過度簡化。
- 已有研究證明,過度依賴 AI 會削弱批判性思考和獨立分析的能力。
- 雖然 AI 是很好的資訊彙整工具,但它並非鉅細無遺,可能會遺漏重要的資訊來源和研究。
以 Perplexity 的學術搜尋功能作為 AI 研究工具的例子
讓我們看看一個基本的研究流程是怎樣的。Perplexity 深受研究人員青睞,因為它提供多個各有所長的第三方模型,以及深入的網絡和學術研究工具。
在這個例子中,我向 GPT 6.1-Sol 輸入提示,請它協助我為一項以 Z 世代為目標的產品發佈進行市場研究。它給我一份近期研究的摘要,並附上來源連結和可信度指標。
然後,我讓它使用從網上取得的數據,生成一個 Z 世代行銷偏好的圖表。如有需要,我亦可以上載自己的數據。
這些輸出需要經過審閱和事實查核。不過,這個簡單的例子說明了,一個原本很可能需要數小時的流程,可以壓縮至幾分鐘內完成。
最佳研究用 AI:研究人員的頂尖工具
AI 研究工具大致可分為兩類:具備研究功能的通用聊天機械人,以及專門協助學術研究的平台。
大多數從事非學術研究的專業人士會發現,通用 AI 工具最適合他們。對學術界人士而言,各大供應商之間有很多相似之處。選擇哪款工具,很可能取決於任務範圍,以及對細微功能的個人偏好。
通用 AI 工具
- Perplexity:可使用來自第三方供應商的多個模型,並可與大量外部服務整合。功能包括學術研究、深入研究、來源標示及數據分析。
- ChatGPT、Claude 及 Gemini:作為具備專業及企業功能的領先主流 AI 工具,三者提供的研究工具大致相若。功能包括網上搜尋、深入研究、文件分析、數據分析及多模態功能,亦可與外部應用程式及服務整合。
專門研究工具
- Semantic Scholar:這是由艾倫人工智能研究所(Ai2)開發的免費學術搜尋引擎,與 Google Scholar 非常相似,但加入了更多 AI 功能。它是許多 AI 工具背後的學術文獻來源,但本身並非專門工具。
- Elicit 及 SciSpace:這些工具協助進行學術研究的探索階段,其篩選及綜合功能備受讚譽。研究人員利用它們從大量研究中擷取結構化資訊,並歸納研究結果。SciSpace 亦可作為 ChatGPT 的整合功能使用。
- ResearchRabbit 及 Connected Papers:兩者均為文獻回顧工具,其視覺化圖譜功能廣受好評。它們專為較長期的專案及文獻回顧而設,適用於以尋找相似研究及梳理論文之間關係為首要任務的情況。這些工具需要大量人手輸入及監督。
- Scite 及 Consensus:ResearchRabbit 及 Connected Papers 等工具着重於發掘相關文獻,以及建立對某個主題領域的整體概覽。相反,Scite 及 Consensus 專注於針對性評估:協助用戶判斷某項特定論點是否獲現有證據支持。它們通常亦包含較廣泛的文獻回顧功能,但這些並非其主要重點。
如何將 AI 用作研究工具:7 步框架
有效將 AI 用作研究工具的關鍵,在於把它視為現有流程的輔助,而非替代品。此外,亦須顧及法律限制,尤其是在上載敏感資料時。
1. 估算預計研究時間
先以傳統方法規劃研究流程,然後思考 AI 可在哪些環節處理探索、綜合及分析工作。
估算撰寫提示及核實結果所需的時間。在大型文獻回顧中,AI 可輕易節省數小時甚至數天。但對於範圍較小、針對性強的問題,AI 相比人手搜尋優勢不大。
2. 選擇合適的工具(專門工具還是通用工具)
判斷專門的研究平台相比 Perplexity 等通用助理有否任何優勢。留意個別研究功能,以及其在你所屬領域的涵蓋範圍。
如果選擇專門工具,應挑選專為你的特定工作而設計的工具。例如,Elicit 等工具支援結構化文獻回顧,而 Scite 則分析學術論文的引用情況。
3. 核實工具的條款及細則是否容許你的預期用途
查閱供應商的條款及細則時,有兩點需要留意。第一,你的資料如何被使用,以及是否完全保密。第二,有關輸出內容擁有權的條款。
不要以為付費方案必然保障資料保密,或提供不受限制的使用權。
4. 檢查與你的資料相關的法律限制
你輸入的內容會否包括敏感資料、受版權保護的文件、商業機密資料或未發表的研究結果?
務必確認你可以將這些內容提供給大型語言模型(LLM)。當中可能涉及各種限制,由你所在司法管轄區的資料法規以至公司內部政策不等。你或需了解特定工具供應商如何儲存資料及儲存多久,亦可能需要使用經批准的企業平台。
5. 撰寫提示時遵循最佳做法
撰寫優質的研究提示是一門藝術。清楚闡明你的研究問題、提供相關背景,並界定輸出格式。處理複雜的研究工作時,你可能需要將問題拆分為多個子提示。
要求清楚列明所有使用過的來源,即使輸出內容中未有標示。這點十分重要,因為 AI 生成的回應未必會為所有使用過的來源附上引用。
6. 對所有數據、技術論點及最新資訊進行事實查核
必須對照原始來源核實各項論點。這些來源可以是研究論文、原創研究、官方統計數據或技術文件。尤其要留意數值數據、日期、引文,以及可能已經過時的時效性資訊。
進行研究時,不應因為某個來源獲引用,就假定相關論點正確,甚至假定該來源確實存在。對於複雜的研究,這個階段正是核實論點及摘要的細微之處是否準確的時候。
7. 披露你使用 AI 的情況
查閱你的僱主、學術機構或相關專業團體的披露要求,便可了解你需要在多大程度上披露 AI 的使用情況。
設有嚴格規例及執業守則的領域,通常要求更詳細的披露。請保存 AI 輔助活動的紀錄(平台通常會保留審計追蹤紀錄)。
使用 AI 進行研究是否合乎道德?未來又會如何發展?
研究輔助已成為 AI 的主要用途之一,原因顯而易見。AI 能處理大量複雜資訊、將耗時的重複性工作自動化,並可在構思初期的想法及假設時充當思考夥伴。
然而,問題依然存在。尤其是研究中合乎道德地使用 AI 的問題,目前是學術機構之間討論最熱烈、爭議最大的議題之一。
AI 幻覺的出現率與主題的複雜程度相關,許多頂尖工程師認為這是一個無法完全解決的難題。此外,眾所周知,使用 AI 會削弱思考能力,而對參與複雜研究的專業人士而言,這種能力至關重要。
機構亦可能基於私隱及知識產權理由,或出於對敏感資料的顧慮而禁止使用 AI。此外,披露仍然十分重要,以便審稿人及同行了解研究過程中如何使用 AI。
AI 只會在私人及公共領域中進一步成為日常生活的一部分。因此,有關研究誠信及來源標示的規則極有可能會繼續演變,並變得更加細緻。