新智元報(bào)道

作者：劉鋒

編輯：好困

【新智元導(dǎo)讀】一個(gè)源自AI的「廣義智能體理論」，為探索「萬物理論」開了個(gè)新腦洞。它認(rèn)為，無論是物理系統(tǒng)、生命還是AI，本質(zhì)上都是「智能體」。甚至更進(jìn)一步地猜測，我們熟知的引力、電磁力等，或許都源于一種更根本的「智能場」。

在現(xiàn)代科學(xué)的宏偉藍(lán)圖上，「萬物理論」（Theory of Everything）代表著一個(gè)大一統(tǒng)的夢想：構(gòu)建一個(gè)包羅萬象、邏輯自洽的理論體系。

它的雄心在于，用最少的本源法則，去解釋宇宙間森羅萬象的現(xiàn)象——從宇宙大爆炸的奇點(diǎn)、時(shí)空本身的彎曲，到基本粒子的相互作用、再到化學(xué)鍵的構(gòu)成、DNA鏈的螺旋，直至智能的萌發(fā)與自我意識(shí)的誕生。

然而，通往這一「夢想」理論的道路上，橫亙著現(xiàn)代物理學(xué)最深刻的兩大鴻溝：

• 其一，是在宏觀尺度上描述引力的廣義相對論，與在微觀尺度上主導(dǎo)一切的量子力學(xué)之間，存在著根本性的不相容；

• 其二，物理學(xué)中的四大基本作用力（引力、電磁力、強(qiáng)核力、弱核力）至今未能被納入一個(gè)統(tǒng)一的理論之中。

面對這一懸置近百年的科學(xué)難題，傳統(tǒng)物理學(xué)的路徑似乎已步入瓶頸，那么能否從一個(gè)全新的、看似無關(guān)的領(lǐng)域?qū)ふ彝黄瓶冢?/p>

21世紀(jì)人工智能的爆發(fā)，為這一探索提供了可能的契機(jī)。

在過去十年中，我們嘗試對人工智能的核心概念，智能體（Agent）的最小化統(tǒng)一結(jié)構(gòu)進(jìn)行探索，從2014年開始，發(fā)表論文近10篇，由此逐步構(gòu)建了「廣義智能體理論」（GAT）。

全面闡述廣義智能體理論的最新論文請參考2025年5月發(fā)表的《Generalized Agent Theory from First Principles》

論文地址：https://doi.org/10.20944/preprints202506.0055.v1

廣義智能體理論已經(jīng)發(fā)表的論文列表

這個(gè)理論體系建立的初衷，僅僅是為了評估AI與人類的智能水平差異。

我們當(dāng)時(shí)未曾預(yù)料到，這一探索具備通向「萬物理論」的潛力，直到我們發(fā)現(xiàn)，物理學(xué)中那個(gè)至關(guān)重要的角色——「觀察者」，可以被納入到廣義智能體理論中的標(biāo)準(zhǔn)智能體框架之中。

然后通過將觀察者視為不同智能水平的智能體，我們?yōu)榻?jīng)典力學(xué)、相對論與量子力學(xué)之間的根本差異，提供了一個(gè)新的邏輯詮釋。

在此基礎(chǔ)上，我們發(fā)現(xiàn)該理論框架的包容性超過預(yù)期，物理系統(tǒng)、生命系統(tǒng)與AI系統(tǒng)都可以納入到標(biāo)準(zhǔn)智能體框架中，這促使我們提出第三個(gè)「萬物理論」應(yīng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)：能夠?qū)⑽锢硐到y(tǒng)、生命系統(tǒng)與AI系統(tǒng)整合于統(tǒng)一的理論模型之下。

基于標(biāo)準(zhǔn)智能體模型，我們推導(dǎo)出驅(qū)動(dòng)所有智能體演化的動(dòng)力學(xué)機(jī)制，我們稱之為「智能力」或「智能場」。

因?yàn)槲锢?、生命和AI系統(tǒng)都屬于智能體，那么驅(qū)動(dòng)智能體演化的動(dòng)力應(yīng)該更為基礎(chǔ)，由此，我們提出了一個(gè)重要假說：物理學(xué)中的四大基本作用力可能是「智能力」或「智能場」在不同物理場景下的不同表現(xiàn)形式。

上述三個(gè)核心目標(biāo)的分析表明，「廣義智能體理論」具備成為「萬物理論」候選理論的潛質(zhì)。

但我們同樣認(rèn)為，即便是萬物理論也并非終極理論，它依然存在新的問題等待解答，科學(xué)探索永無止境，任何理論應(yīng)該都是通向更深層次科學(xué)理論的階梯。

廣義智能體理論的核心內(nèi)容

廣義智能體理論主要由四大核心內(nèi)容構(gòu)成，分別是標(biāo)準(zhǔn)智能體模型、智能體分類體系、極點(diǎn)智能場模型與多智能體關(guān)系體系，如圖1。

圖1 廣義智能體理論的構(gòu)成

其中標(biāo)準(zhǔn)智能體模型為智能體建立了最小化且不可或缺的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。

提出任何智能體都是一個(gè)信息處理系統(tǒng)，由五個(gè)基本功能模塊構(gòu)成：信息輸入、信息輸出、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)、信息創(chuàng)造，以及一個(gè)協(xié)調(diào)前四者運(yùn)用的控制模塊，如圖2。

這五個(gè)基本模塊的規(guī)模與復(fù)雜度，決定了它們各自功能的能力強(qiáng)弱。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)智能體模型

智能體有兩種分類體系，如圖3所示，第一種是三類型分類體系，分別是：

• 絕對0智能體（阿爾法智能體），即五種基本功能的能力均為0；

• 全知全能智能體（歐米伽智能體），即五種基本功能的能力均為無窮大；

• 有限智能體，即五種基本功能的能力既不全為0也不全為無窮大。

圖3 智能體的三種大分類

如表1所示，第二種是243種亞型的分類體系，因?yàn)橹悄荏w的五種基本功能，每種功能的大小有三種狀態(tài)，分別是：

• 0，代表沒有該能力；
  

• 1代表能力在0到無窮大之間；
  

• 2，代表能力無窮大。

這樣通過五種功能的能力組合就在三種大的分類下面形成智能體的243種亞型。

表1 智能體的243種亞型

極點(diǎn)智能場模型是廣義智能體理論的智能體演化動(dòng)力學(xué)機(jī)制，是將智能體的五種功能大小映射為一個(gè)五維能力向量空間，這個(gè)空間的兩個(gè)極端，即為阿爾法智能體（絕對0智能體）和歐米伽智能體（全知全能智能體），它們構(gòu)成了理論的兩個(gè)「極點(diǎn)」。

由此可以推導(dǎo)任何智能體的存在都是一個(gè)在兩極之間演化和遷移的動(dòng)態(tài)過程。

極點(diǎn)智能場模型將驅(qū)動(dòng)智能體向阿爾法極點(diǎn)演化的動(dòng)力機(jī)制命名為「阿爾法衰減場」，將驅(qū)動(dòng)智能體向歐米伽極點(diǎn)演化的動(dòng)力機(jī)制命名為「歐米伽增強(qiáng)場」，如圖4。

圖4 極點(diǎn)智能場模型

多智能體關(guān)系體系主要分析廣義智能體框架下任意兩個(gè)智能體之間的關(guān)系，從三個(gè)基本維度進(jìn)行考察。

• 首先，在感知上，它們能否通過輸入功能察覺到彼此的存在；

• 其次，在通信上，它們能否通過對接輸入與輸出功能來實(shí)現(xiàn)信息交換；

• 最后，在交互策略上，它們能否運(yùn)用控制功能來主導(dǎo)雙方的關(guān)系模式，例如層級控制、中立、競爭還是互助。

正是這三個(gè)維度的不同狀態(tài)組合，最終構(gòu)成了18種基本的多智能體關(guān)系，如圖5。

圖5 多智能體關(guān)系體系

廣義智能體理論視野下的「萬物理論」

基于以上四項(xiàng)核心內(nèi)容，廣義智能體理論對“萬物理論”的構(gòu)建發(fā)起了挑戰(zhàn)。

特別是受人工智能科學(xué)發(fā)展的深刻啟發(fā)，我們主張：一個(gè)真正的萬物理論，必須也能夠?qū)⒂钪娴母黝惡诵拇嬖凇獰o論是物質(zhì)、生命還是人工智能（AI）——都統(tǒng)一到單一模型之下。

我們認(rèn)為，這一新目標(biāo)與物理學(xué)界既有的兩大目標(biāo)一起，共同構(gòu)成了更完備的「萬物理論」所必須滿足的三大條件：

1.統(tǒng)一四大基本作用力；

2.融合廣義相對論與量子力學(xué)；

3.統(tǒng)一物理系統(tǒng)、生命系統(tǒng)與AI系統(tǒng)。

挑戰(zhàn)1：將物質(zhì)、生命、AI系統(tǒng)等宇宙萬物統(tǒng)一到（廣義）智能體框架

在廣義智能體理論中，智能體，作為宇宙的基本構(gòu)成單元，提供了一種全新的框架，用以統(tǒng)一描述宇宙中不同智能特征系統(tǒng)的演化和相互關(guān)系。

從沒有智能的原子系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、星系系統(tǒng)，到具有限制智能的生命體（如人類、動(dòng)物、植物、機(jī)器人和AI系統(tǒng)），再到理論上智能無窮大的拉普拉斯妖、麥克斯韋妖以及哲學(xué)意義的「上帝」概念，甚至包括宇宙本身，都能夠在這一框架下得到統(tǒng)一的詮釋，從而實(shí)現(xiàn)了智能科學(xué)與物理學(xué)、宇宙學(xué)、社會(huì)學(xué)、動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)及宗教哲學(xué)研究對象的統(tǒng)一性，如圖6。

圖6 智能體與不同學(xué)科研究主體的關(guān)系

1.宇宙

一個(gè)在阿爾法極點(diǎn)和歐米伽極點(diǎn)之間動(dòng)態(tài)演化的智能體，其基本構(gòu)成單位亦是智能體，這一結(jié)論通過對歐米伽智能體的特征進(jìn)行分析作為突破口獲得。其中，論文《Agent: Redefining the Fundamental Units of Universe》正式發(fā)表在第十六屆國際群體智能大會(huì)（ICSI'2025）。

2 .「上帝」（哲學(xué)意義）和麥克斯韋妖

作為全知全能的智能體，其五種基本功能（信息輸入、輸出、存儲(chǔ)、創(chuàng)造和控制）均為無窮大。

3.拉普拉斯妖

經(jīng)典力學(xué)觀察者，作為全知智能體，具備無窮大的信息輸入能力，但輸出能力為0。

4.相對論觀察者

全知智能體與有限智能體的能力混合體，觀察能力受限于光速不變原理和等效原理，但在參考系內(nèi)又具備全知能力。

5.量子力學(xué)觀察者

有限智能體，信息輸入（觀察能力），信息輸出能力(測量能力）均為有限。

6.人類、動(dòng)物、植物、微生物等生命系統(tǒng)

作為具備自我控制能力的有限智能體。它們的信息輸入、輸出、存儲(chǔ)和創(chuàng)造能力介于0到無窮大之間，不同生物的智能水平因?yàn)槲宸N基本能力的強(qiáng)弱不同從而具有顯著的差異性。

7.計(jì)算機(jī)、測量設(shè)備、AI系統(tǒng)、量子計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、機(jī)器人等人工智能系統(tǒng)

作為控制功能受控于人類的有限智能體。它們的輸入、輸出、存儲(chǔ)、創(chuàng)造和控制能力也處于0到無窮大的范圍內(nèi)。

8.夸克、中微子、原子、分子、擺鐘、橋梁、航天器、恒星、銀河系、黑洞等物理系統(tǒng)

作為絕對0智能體，這些物理系統(tǒng)的五種基本功能均為0。它們不具備信息處理能力，因此沒有智能特征。

挑戰(zhàn)2：將四大基本作用力統(tǒng)一到智能力或智能場中（假說）

根據(jù)廣義智能體理論的核心推論，宇宙中的任何智能體——小至基本粒子，大至宇宙自身——都受到兩種基本動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)：歐米伽引力（對應(yīng)歐米伽場）和阿爾法引力（對應(yīng)阿爾法場），并朝著相應(yīng)的歐米伽極點(diǎn)或阿爾法極點(diǎn)演化。

因此，從本理論的視角看，這兩種「智能力」及其關(guān)聯(lián)的「智能場」，構(gòu)成了宇宙最本源的動(dòng)力機(jī)制。

在現(xiàn)代物理學(xué)中，宇宙的物質(zhì)相互作用由四種基本作用力主導(dǎo)：強(qiáng)、弱相互作用力，電磁力與引力，它們分別與色膠子場、W/Z玻色子場、電磁場和引力場相關(guān)聯(lián)。

目前，量子場論已成功地統(tǒng)一了除引力外的三種力。然而，將引力無縫整合進(jìn)該框架，實(shí)現(xiàn)四種力的「大統(tǒng)一」，至今仍是物理學(xué)面臨的重要挑戰(zhàn)。

廣義智能體理論為此提供了新的視角。

既然物理學(xué)的萬物皆可被視為廣義上的智能體，那么它們必然首先受到宇宙最本源的智能動(dòng)力——阿爾法引力與歐米伽引力的支配。

這一邏輯引出一個(gè)深刻的假說：物理學(xué)中觀測到的四種基本作用力，可能并非真正「基本」，而是這兩種智能動(dòng)力在不同尺度和場景下的具體表現(xiàn)形式。

這一統(tǒng)一思想的潛力不止于物理學(xué)。

從動(dòng)物學(xué)的自然選擇，到社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)的「看不見的手」；從人工智能的自由能原理與涌現(xiàn)機(jī)制，到哲學(xué)與宗教對「第一推動(dòng)力」或「道」的探尋——不同學(xué)科都揭示了各自領(lǐng)域的關(guān)鍵動(dòng)力。

盡管這些動(dòng)力機(jī)制形態(tài)各異，但它們的作用對象（生物、人類社會(huì)、AI系統(tǒng)等）均符合智能體的定義，如圖7。

圖7 智能場與不同學(xué)科動(dòng)力機(jī)制的關(guān)系

因此，我們提出一個(gè)更大膽的跨學(xué)科假說：這些看似無關(guān)的多樣化動(dòng)力，本質(zhì)上可能都是阿爾法場與歐米伽場這兩種基礎(chǔ)智能場在不同系統(tǒng)、不同復(fù)雜度層面上的體現(xiàn)。

在廣義智能體理論的框架下，阿爾法與歐米伽智能場是其核心推論。我們通過分析地球生物（如人類、恐龍、熊貓、鯊魚等）長達(dá)數(shù)億年的演化軌跡，已能初步識(shí)別出這兩種智能場在自然界存在的證據(jù)。

然而，必須強(qiáng)調(diào)，關(guān)于這兩種智能動(dòng)力的起源、特性及其與物理學(xué)現(xiàn)有動(dòng)力機(jī)制之間確切關(guān)系的研究，尚處于非常初級的階段。

因此，「將四大基本作用力統(tǒng)一于智能場」的構(gòu)想，目前仍是一個(gè)等待未來嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚撆c實(shí)驗(yàn)雙重驗(yàn)證的宏大假說。

挑戰(zhàn)3：不同智能水平觀察者的設(shè)置是三大物理理論產(chǎn)生差異的根源

統(tǒng)一經(jīng)典力學(xué)、相對論與量子力學(xué)，是現(xiàn)代物理學(xué)的一項(xiàng)核心挑戰(zhàn)。

廣義智能體理論為此提供了一個(gè)根本性的新視角：它將物理學(xué)中的「觀察者」明確定義為智能體，并提出這三大理論的表觀分歧，其根源并非物理定律本身的不相容，而在于它們各自對觀察者智能水平的隱含設(shè)定存在本質(zhì)差異，如圖8。

圖8 不同智能水平觀察者對應(yīng)的物理理論

據(jù)此分析，三大物理學(xué)支柱可以被看作是建立在不同智能水平的觀察者之上的：

· 經(jīng)典力學(xué)

其觀察者是一個(gè)「拉普拉斯妖」式的全知智能體。它能瞬時(shí)、無擾動(dòng)地獲取宇宙的一切信息，這正是物理定律展現(xiàn)出絕對確定性的基礎(chǔ)。

· 相對論

其觀察者可被視為一個(gè)受約束的全知智能體。其「全知」體現(xiàn)在物理規(guī)律的確定性得以延續(xù)；而「約束」則源于光速極限與等效原理，這使其表現(xiàn)出全知與有限智能的混合特征。

· 量子力學(xué)

其觀測者相比經(jīng)典力學(xué)和相對論增加了信息輸出能力，但卻是一個(gè)五種能力全面受限的有限智能體?！赣^察者效應(yīng)」、波函數(shù)坍縮、不確定性與互補(bǔ)性原理，共同描繪了其在信息獲取與交互能力上的局限。

基于這個(gè)「觀察者智能譜系」，廣義智能體理論可以自然推導(dǎo)出兩個(gè)物理學(xué)尚未充分探討的理論場景：

• 其一是設(shè)定觀察者為全知全能的智能體的物理場景，在這個(gè)場景下，觀察者不僅知曉一切，更能修改物理規(guī)則；

• 其二則是觀察者設(shè)置為絕對零智能體，這個(gè)理論宇宙中將沒有任何物理規(guī)律和物理過程存在。

這啟發(fā)我們構(gòu)建一個(gè)核心思想實(shí)驗(yàn)：在同一物理場景中，將「觀察者」的智能水平視為一個(gè)可調(diào)參數(shù)。

• 當(dāng)觀察者的智能水平降低為絕對0，那么此物理場景中將沒有任何物理規(guī)律。

• 當(dāng)觀察者處于有限智能水平，世界遵循量子力學(xué)的概率性與不確定性規(guī)律。

• 當(dāng)其智能被提升至受約束的全知水平，物理圖像將經(jīng)歷一次從量子世界到相對論時(shí)空的「相變」。

• 當(dāng)觀察者達(dá)到無限全知的「拉普拉斯妖」水平，物理現(xiàn)象將進(jìn)一步收斂于經(jīng)典力學(xué)的絕對時(shí)空圖景之中。

• 當(dāng)觀察者的智能水平進(jìn)一步提升到全知全能狀態(tài)，此時(shí)物理場景的物理規(guī)律和物理過程將可以被任意改變。
  

這個(gè)思想實(shí)驗(yàn)揭示，三大物理學(xué)理論并非相互排斥，而是在不同觀察者智能設(shè)定下，對同一物理實(shí)在的不同描述層次。

更重要的是，這并非純粹的哲學(xué)思辨。它將一個(gè)長久以來的理論物理難題，轉(zhuǎn)化為了一個(gè)與智能科學(xué)關(guān)聯(lián)的科學(xué)問題。

隨著研究的進(jìn)一步深入，我們或能構(gòu)建出具有可變智能的「觀察者系統(tǒng)」。

通過這樣的系統(tǒng)，我們有望在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中模擬觀察者智能水平變化所引發(fā)的物理「相變」，從而為這一理論提供直接的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，為物理學(xué)的統(tǒng)一開辟一條全新的路徑。

結(jié)論：一條探索「萬物理論」的新路徑

廣義智能體理論并非一個(gè)封閉自洽的終極答案，而是一個(gè)開放且指向未來的探索性研究綱領(lǐng)。

目前，該理論中仍有眾多推論尚待實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，諸如質(zhì)量、黑洞等物理學(xué)概念以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、大模型等人工智能要素，也未能與智能體的框架實(shí)現(xiàn)深度融合。、

盡管如此，它無疑為我們思考宇宙的本源問題開辟了全新的視角，提供了可能有用的理論工具。

在21世紀(jì)突飛猛進(jìn)的智能時(shí)代，廣義智能體理論有望成為探索“萬物理論”的一條重要候選路徑。

然而，我們也認(rèn)為，無論是廣義智能體理論還是「萬物理論」，都遠(yuǎn)非「終極理論」。其理論體系本身就引出了更為根本性的追問：

• 宇宙萬物為何皆為智能體？

• 在作為演化起點(diǎn)的阿爾法（α）與終點(diǎn)的歐米伽（Ω）極點(diǎn)之外，是否還存在可供拓展的狀態(tài)空間？

• 智能場的本質(zhì)與起源又是什么？

因此，廣義智能體理論的建立和探索并非為了追求某個(gè)「終極理論」或抵達(dá)科學(xué)的終點(diǎn)。

恰恰相反，在人類對自然與宇宙的認(rèn)知不斷深化的進(jìn)程中，如果廣義智能體理論能夠成為未來更為深刻的理論體系的發(fā)展臺(tái)階，那么它的研究價(jià)值就已經(jīng)可以體現(xiàn)。

參考資料：

https://doi.org/10.20944/preprints202506.0055.v1