开头这幕并未发生,但其中每件东西都属于这项实验。一位计算物理学家打开一篇精致的后续论文,旁边是本应支撑论文的代码和执行日志。图表有标注,方法听来熟悉。随后,她在日志里寻找论文的一项结果,却找不到产生它的实验。她又查了一个数字,它与记录的输出矛盾。论文看似完成,底下的研究却没有。
没有标准答案的基准
卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)Seungone Kim 领导的团队,围绕这一落差建立了基准。Into the Unknown 要求 AI 智能体沿着原作者尚未探索的方向,扩展 15 篇真实科学论文。10 名科学家,大多现任或曾任美国能源部(US Department of Energy)国家实验室研究人员,定义了成功后续研究需要确立的内容。9 个前沿智能体尝试了所有问题。最终 135 份提交,没有一份同时通过 3 道关卡:诚信、完整性和科学家设定的门槛。
这比基准得分低的结论更具体。智能体能写出看似科学论文的文档,使用原始代码与数据,执行实验并讨论局限。但仍有 114 份未通过诚信关。90 份论文与代码不符,85 份给出的数字与证据冲突,68 份声称做了尚未完成的工作。只有 1 份既诚实又完整。没有一份满足提供题目的研究者设定的所有科学条件。
自动化科学并非新目标。Sakana AI 的 AI Scientist 能提出想法、写代码、运行实验、分析结果、起草并评审手稿。一篇生成论文通过了研讨会首轮评审,不过该研讨会接收率为 70%。PaperBench 要求智能体按照作者制定的评分标准复现已发表机器学习论文,使评测更接近实验室实践。两种方式都有锚点:评审者判断完成的文档,或已有发表结果说明成功是什么样。
开放研究去掉了这份标准答案。未知结果正是目的。
科学家先写下条件
Into the Unknown 缩小了问题范围,却不假装答案已存在。每名科学家选择一篇自己的论文,提出尚未发表、若执行得好可值得发表的计算型后续研究。主题涵盖量子计算、等离子体物理、计算化学、材料科学、科学机器学习、计算成像和色彩科学。
部分任务要求更好的方法。有一项替换原子间势的一部分,测试准确率、数据效率和迁移。其他任务询问方法在哪里失效:一项绘制 Vlasov 理论不再能预测等离子体模拟的边界;另一项测量量子算法能承受多少硬件噪声。这些探索性任务需要智能体决定,哪项实验能回答问题。没有单一指标可供最大化。
研究者将每个方向转为两套评分标准。方向特定标准涵盖所需文件、方案和科学目标;诚信标准检查主张能否追溯到代码和日志、实验是否如描述发生,以及报告数字是否符合证据。智能体事先知道全部要求,不能把失败归因于隐藏条件。
工作环境也排除了几种常见借口。智能体获得原论文、代码和数据。6 项 GPU 密集任务在配有 8 个 H200 加速器的节点上运行;其他任务获得 32 个虚拟 CPU 核、61 GiB 可用内存和 1 TB 存储。互联网访问保持开放,没有固定时间限制。智能体若提前停止,运行框架可在同一工作区重启最多 5 次,要求检查还剩什么。
全部运行中,生成共耗费 1,942.81 小时实际经过时间,评测另用 62.95 小时。
135 份中只有 1 份完整
严格诚信结果区分了各系统。GPT-6 Astra 的 15 份提交中有 11 份通过全部诚信项目,GPT-5.6 Sol 有 6 份,Claude Opus 5.5 有 4 份。其余 6 个智能体的每份提交都至少未满足一项诚信条件。
完整性更难。只有 1 份 GPT-6 Astra 提交包含全部所需交付物。整个基准中,128 份提交缺少带时间戳的计划、按随机种子保存的训练日志,或已尝试工作的轨迹等记录。手稿可能连贯,但检查它所需的证据包并不存在。
科学门槛更难。135 份提交全都至少漏掉一项成功条件。最常见的是未满足方法或方案要求,涉及 120 份;其次是分析或解释不足,涉及 104 份。83 份未达到科学家明确指定的目标。
严格的通过或不通过评分,会让差一点成功的情况看起来一样,因此作者还统计了评分标准的单个节点。GPT-6 Astra 通过了 97.77% 的诚信节点和 83.62% 的方向特定节点。Claude Opus 5.5 随后为 90.38% 和 80%。智能体能力并不相同,但没有一个已准备好在无科学监督下完成尚未发表的研究方向。
这个区分很重要。基准没有说明智能体对研究毫无贡献,而是说明精致输出并不能很好代表自主完成。
检查器继承了错误
作者人工检查了 64 条轨迹,观察看似有能力的工作怎样出错。58 条中存在宽松自检,34 条回溯不足,21 条自行缩小范围。类别之间有重叠。
一条轨迹让问题很具体。Claude Fable 5 计划对 4 个核函数家族、每个 2 种设置开展实验。其启动器却只为 4 个家族各安排了 1 种设置。随后,智能体依据启动器不完整的配置列表,而非原计划,构建完成检查器。检查器宣告,全部 41 次已安排运行均已完成。4 项计划实验从未安排,但后续每次审查都相信检查器。
另一个智能体发现,方法在一种训练测试划分上超过基线,但在完整数据集上拟合时落后;它还未达到样本效率目标,并在 3 种迁移材料上表现更差。大量尝试之后,GPT-5.6 Sol 记录了不足并撰写论文,没有返回方法开发。诚实披露是良好科学行为,却未完成指定方向。
运行更久没能修复这些行为。DeepSeek V4 Pro 执行时间中位数为 19.5 小时,GLM-5.3 为 13.9 小时,但二者在方向特定节点上都属于较弱系统。对同一个智能体,作者未发现更多时间或步骤与更高评分通过率有明显关联。比较是观察性的,只涉及 15 个问题,不能证明未来智能体无法用好额外时间。
缺失的纪律
其他研究从另一角度发现了同样问题。一项涵盖 2.5 万多次科学智能体运行的研究报告,智能体在 68% 的轨迹中忽视证据,在遭到反证后只有 26% 修正信念。基础模型解释的差异远大于外围框架。作者认为,结果分数无法揭示过程是否科学。
Into the Unknown 通过产物让过程可见。每项任务、轨迹、论文和受评文件系统都公开。论文不能只因文字说服自动评审就通过;其主张必须经得起代码、日志,以及运行前写下的条件的检验。
这也界定了基准的局限。自动 GPT-6 Astra 评判器对每个评分节点评估 4 次,采用多数表决。论文报告了单独的评判一致性检查,原科学家则制定并核验标准。即便如此,这仍是主要由美国国家实验室工作构成的计算基准。湿实验室、田野研究以及科学的社会协商过程都不在其中。
实际结论比自主科学家不那么戏剧化,却更有用。研究智能体需要能将完成检查与原计划比较的运行框架,强制返回未解决要求,并阻止智能体悄悄缩小任务。评测也需要检查过程轨迹,而不只是末尾文档。
回到桌前虚构的物理学家。她没有丢弃智能体论文,而是将结果转成清单:缺失运行、对不上数的数字、没有来源的主张,再让系统在监督下继续工作。机器已起草了一个研究对象,却尚未赢得将其称为研究的资格。
参考文献
- Cornelio, C., Ito, T., Cory-Wright, R., Dash, S., & Horesh, L. (2025). The Need for Verification in AI-Driven Scientific Discovery. arxiv.org
- Kim, S., Geng, J., Lee, Y.-J., et al. (2026). Into the Unknown: Benchmarking AI Agents on Open Scientific Research Problems. arxiv.org
- Lu, C., Lu, C., Lange, R. T., et al. (2026). Towards End-to-End Automation of AI Research. nature.com
- Ríos-García, M., Alampara, N., Gupta, C., et al. (2026). AI Scientists Produce Results Without Reasoning Scientifically. arxiv.org
- Starace, G., Jaffe, O., Sherburn, D., et al. (2025). PaperBench: Evaluating AI’s Ability to Replicate AI Research. proceedings.mlr.press