作者面對的是如何將基於連接主義的人工智慧（AI）與依賴於符號主義的科學研究相結合這一挑戰。具體問題包括：
- AI與科學的不兼容性問題：當前的AI主要基於連接主義，而科學研究則依賴於符號主義，兩者之間存在本質的不兼容。
- 缺乏可解釋性和互動性的AI工具：現有的AI系統大多是黑盒模型，難以與科學研究無縫集成，缺乏必要的可解釋性和互動性。
- 科學發現中的模塊化結構和關鍵特徵識別：在化學和生物學等領域，系統往往過於複雜，難以用符號公式表示，需要識別模塊化結構和關鍵特徵來表徵系統。
- 將先驗知識整合到AI模型中：如何將科學知識有效地融入AI模型中，以指導模型學習，是當前研究中的一個難題。