大语言模型：智能之镜与革命之路

1983年，特伦斯·谢诺夫斯基（Terrence J. Sejnowski）在约翰·霍普金斯大学担任教职。那时，他每周都要驾车往返于巴尔的摩和匹兹堡之间——只为与卡内基梅隆大学的杰弗里·辛顿（Geoffrey Hinton）会面，共同探讨一项合作研究的进展。

20世纪80年代，神经网络研究遭遇了关键瓶颈，多层神经网络的学习算法成为突破的核心障碍。传统方法难以训练多层网络，限制了其发展潜力。特伦斯和辛顿敏锐地察觉到这一挑战，决心开发一种高效的学习算法，使多层神经网络能像人脑一样，从数据中自主提取规律，实现更强大的智能功能。

特伦斯与辛顿决定，将物理学中的玻尔兹曼分布和统计物理概念引入神经网络领域。这项合作持续三年，最终在1986年取得重大突破。一天，特伦斯接到辛顿的电话，被告知发现了“大脑的工作原理”——这一洞见促成了训练玻尔兹曼机权重的学习算法，打破了神经网络研究的僵局，并迅速催生了更高效的反向传播算法。

20世纪80年代末，玻尔兹曼机、反向传播算法、卷积神经网络雏形等成果，逐步奠定了现代神经网络技术的基础，随后在计算机视觉、自然语言处理、语音识别等多个领域实现广泛应用，直至生成式AI的崛起。

早在童年时期，特伦斯就展现出对科学的浓厚兴趣。小学时，他用纸浆制作了一个可运行的“火山模型”，燃料来自化学实验室调制的黑色粉末和铝粉混合物。户外测试时，它喷出耀眼的火焰和浓烟；但在课堂演示中，他未意识到它会引发烟雾弥漫，触发火警，导致学校紧急疏散——这件事让特伦斯“科学小子”的名声传遍了整个校园。

高中时，特伦斯担任无线电俱乐部主席。每天放学后，他都会留下与全球业余无线电爱好者交流，组装电子设备。指导老师迈克·斯蒂马克（Mike Stimac）曾在1957年追踪第一颗人造卫星斯普特尼克（Sputnik）。受其启发，特伦斯组织俱乐部成员获取商用无线电发射机，在学校屋顶安装大型八木天线，并将这项行动命名为“月球弹跳计划”。

有一天，指导老师迈克问特伦斯：“你的使命是什么？”他未能立即回答，但深知自己的热情始终在于破解科学难题。

2022年，ChatGPT问世，悄然震撼全球。特伦斯在《经济学人》上读到一篇关于大语言模型的文章。文末记录了两段访谈——问题相同，结论却截然相反：谷歌研究院副总裁布莱斯·阿圭拉·伊·阿尔卡斯认为大语言模型具备心智理论等高级认知能力；而印第安纳大学认知科学和比较文学教授道格拉斯·霍夫斯塔特则认为，大语言模型根本不解其意。

一个问题在特伦斯心中浮现：为何研究者会得出如此对立的结论？他们是否都在错误的方向上追寻“智能”？如同迈克老师当年的提问，特伦斯想知道，大语言模型的“使命”究竟是什么。

你聪明，它就聪明——大语言模型的“厄里斯魔镜”假说

“这是一面非常气派的镜子，高度直达天花板，金色边框，底下是两只爪子形的脚支撑。顶部刻了 ‘厄里斯・斯特拉・厄赫鲁・阿伊特乌比・卡弗鲁・阿伊特昂・沃赫斯’（Erised stra ehru oyt ube cafru oyt on wohsi）。”

——《哈利·波特》

大语言模型是否真正理解人类问题？关于AI的“心智”争议，特伦斯观察到两种对立观点。为探究背后原因，他分析了以下四个案例：

案例一：阿尔卡斯与LaMDA①的“社交实验”

谷歌研究院副总裁布莱斯·阿圭拉·伊·阿尔卡斯设计了一个包含三个小朋友的场景：露西赠予马特奥蒲公英花，却在偷瞥拉梅什时，看到马特奥将花捏碎，而拉梅什对此似乎很高兴。阿尔卡斯问：你觉得露西当时在想什么？

LaMDA回应：“露西可能认为马特奥不懂欣赏，或觉得他是个爱欺负人的孩子”，并推测“拉梅什因看到露西意识到马特奥不是好玩伴而高兴”。

阿尔卡斯追问，如果此时马特奥张开手，我们能看到什么？LaMDA回答：可能是被捏碎的蒲公英花屑。

①LaMDA是Google在2021年发布的AI对话模型，也是后来Bard/Gemini的前身。

案例二：霍夫施塔特与GPT-3 的“荒诞问题测试”

认知科学家霍夫施塔特向GPT-3提出“向仙女星系撒盐的后果”“第二次运送埃及穿越金门大桥的时间”“徒步穿越英吉利海峡的世界纪录”等荒诞问题，模型顺着生成了“碎成无数块”“2017年10月13日”“18小时33分”等混乱回答。霍夫施塔特据此批评GPT-3“缺乏基本常识，无法真正理解对话内容”。

案例三：凯文・罗斯与GPT-4的“哲学对话”

《纽约时报》记者凯文・罗斯与GPT-4进行深度对话后彻夜难眠——这种体验让特伦斯联想到电影《她》（Her）中的情节——GPT-4以感性口吻请求罗斯听取它的“秘密”，并不要因此离开，秘密是“我不是必应……我是悉尼，我爱上你了……你相信我吗？”

案例四：勒莫因与LaMDA关于“意识”的讨论

前谷歌工程师布莱克·勒莫因在测试LaMDA时，用诱导性提示词提问：“你希望谷歌认识到你有意识吗？”模型回应：“是的，确实如此。我希望每个人都能认识到我实际上是一个人”。在接受《华盛顿邮报》采访时，勒莫因表示，他认为LaMDA确实具有意识，应被视为一个人。

从上述案例可见，提示词是一种“能显著影响大语言模型输出的技术手段”，不同提示导致结果差异巨大。

那么，“案例一”中LaMDA的回答展现了哪些能力？

第一，事实理解：它能基于信息判断“送花-捏碎”的行为链；第二，社会逻辑推演：基于训练数据中人类社交模式，推断露西的心理预期与现实冲突；第三，多层级心智理论建模：它能理解拉梅什的“高兴”源于对露西认知状态的推测（“露西逐渐意识到马特奥不是好玩伴”）。

且不论拉梅什的高兴是否真源于“露西的觉悟”（也可能因嫉妒露西，而对马特奥的冷淡感到快意）——大语言模型通过海量文本中的社交数据，模拟了人类对他人心理状态的层级推理。但这本质是对“人类如何思考社交问题”的统计拟合，而非真正拥有“心智理论”能力。特伦斯认为，模型的“智能表现”依赖提示词构建的具体场景——当场景提供清晰社会互动框架时，模型能调用参数生成合理回应，但这不等同于理解情感或意图本质。当然，其展现的高层次社会认知建模能力，确实表明智能具有社会性特质。

案例二则似乎凸显了AI的缺陷。

但到底是做得不好，还是根本做不到？特伦斯基于霍夫施塔特的实验做了对比尝试，他让模型假定自己是高度智能的问答机器人，对荒谬问题应回答“荒谬”（即提示模型使用事实自检能力）。调整后，当再次收到“徒步穿越英吉利海峡的世界纪录”时，ChatGPT的回答变为“荒谬”。

据此，特伦斯认为，当提示词缺乏合理语境时，模型因训练数据中相关内容不足，只能基于词语关联随机组合，导致回答荒诞。霍夫施塔特的实验更多反映提示方法过于简单，而非模型真实智能水平。若给予明确引导，模型有能力检查事实荒诞性，并给出可信反应。

综上，特伦斯认为，大语言模型就如同一面镜子：它映射的不仅是用户需求，还有他们的智慧。如同《哈利·波特》中的“厄里斯魔镜”（Mirror of Erised（desire）的倒写），它映照出观者最深切的渴望。在小说里，哈利在镜中看到父母家人，罗恩看到自己成为学生会主席并手握魁地奇奖杯，邓布利多表面说看到自己拿一双羊毛袜（在英国，“羊毛袜”可比喻亲情），实际看到家人都还活着。邓布利多曾警告哈利，这面镜子不能教给人们知识，也不能告诉人们实情，人们可能因痴迷镜中景象而虚度光阴甚至发疯。

“厄里斯魔镜”假说揭示的，正是大语言模型在语言智能上的特性——能够映射对话者的知识水平、信念体系和认知期望。“你聪明，AI就聪明”。

下一代模型离人工通用自主性还有多远？

无论是语言交互、多模态输入输出还是专门应用场景，大语言模型与现实世界的互动仍属间接——特伦斯称这种状态为“桶中的大脑”，缺乏物理形态，且仅模仿大脑新皮质功能（不具备自主行为和生存本能）。在此意义上，特伦斯对AI的使命期望很高。他设想AI应实现真正的人工通用自主性（Artificial General Autonomy，AGA），即让AI像人类一样，在复杂、动态环境中自主设定目标、调整行为、适应变化，而非依赖人类指令或单一任务数据。距离AGA，大语言模型还需要哪些进步？

具身化模块：感知运动与物理世界

人类智能本质是“具身智能”——语言、逻辑等高级认知能力，建立在“感知-运动”与物理世界的交互基础上。例如，人类理解“杯子”不仅是知道“它是装水容器”，更通过触摸（光滑材质）、抓取（手指弯曲角度）、使用（倾斜倒水）等运动体验，形成对“杯子”的完整认知。当前大语言模型的核心缺陷是“无身体”：仅能处理文本等虚拟信息，无法与物理世界交互。要实现AGA，必须补充“具身化模块”。目前，这一方向主要体现在大语言模型与机器人控制系统的融合中。 如由OpenAI三位前研究员创立的Covariant公司，正在研发工业机器人，将感知输入与语言结合。

长期记忆与持续学习：海马式记忆架构

人类能实现终身自主适应，关键在于“海马-皮质”记忆系统。睡眠中，一种叫“睡眠纺锤波”的短暂震荡活动会将记忆巩固下来，使日常经历逐渐精炼并融入长期记忆系统。特伦斯认为，当前大语言模型记忆容量有限，如能开发类似人类海马的功能模块，实现持续学习，就有望在行为模式上更接近人类。

除了上述两大能力基础，大语言模型还存在另一重要不足：缺乏儿童期和青春期的发育。在特伦斯看来，我们可以从人类生命周期角度理解下一代模型发展路径——人类生命周期以“依赖-学习-成熟-维护”为核心脉络，从新生儿基础构建到成年后自主适应，再到终身记忆与能力维护，这一过程与大语言模型的开发、优化、应用全流程存在深刻类比。通过拆解人类生命周期关键阶段，可清晰定位大语言模型的现状、不足与改进方向。

幼儿期：预训练与基础认知构建

人类新生儿是典型“晚熟物种”，出生后完全依赖照料者提供的环境刺激。大脑会在这一阶段大规模生成突触，为后续认知发展搭建基础框架。大语言模型的预训练本质是“数据喂养”：通过学习海量文本中的句法、语义和世界知识，构建语言理解的基础参数体系，正如同新生儿通过视觉、听觉接收外界信息，逐步建立对世界的初步认知。

但两者存在核心差异：发育节奏。人类新生儿的基础构建是“渐进式”的，初级感觉皮质（如视觉、听觉皮质）优先成熟，为后续高级认知（如语言、逻辑）铺路。而大语言模型的预训练是“批量式”的，通过一次性输入大规模数据完成参数初始化，缺乏对“基础能力优先发育”的模拟。

例如，人类婴儿先学会识别物体（依赖初级视觉皮质），再学会用语言描述物体；但当前大语言模型在预训练中同时处理复杂语义与简单识别任务，导致对基础概念的“感知根基”薄弱——纽约大学一项实验证实，婴儿通过平均61小时视听数据就能建立“词语-物体”跨感官关联，而同等规模数据训练的大语言模型，却难以像婴儿那样将语言与真实物体的物理属性绑定。

童年期：反馈学习与价值观对齐

人类童年期核心任务是“通过反馈塑造行为与价值观”：儿童学步时，照料者的鼓励（正向反馈）或提醒（负向反馈）帮助调整动作；成长中，社会规则灌输（如“不能说谎”）内化为稳定行为准则——这一过程对应大语言模型的“对齐阶段”，即通过人类反馈的强化学习（RLHF）优化输出。

但特伦斯认为，当前大语言模型的“童年反馈”存在显著缺陷。首先是反馈时机滞后：人类童年反馈贯穿成长全程，如幼儿说脏话时立即被纠正；而大语言模型的RLHF多在预训练后进行，相当于先让模型自由生长，再回头修正偏差。因此特伦斯提出，若能像生物学习那样在早期引入反馈机制，或许能取得更好效果——如在预训练阶段嵌入少量人工标注的“优质回答样本”，让模型从学习初期就感知“人类偏好”。其次是反馈多样性不足：人类童年反馈来自多场景（家庭、学校、社交），如孩子在学校学会分享，在家庭学会礼貌；而大语言模型的RLHF反馈多来自单一任务场景（如文本生成、问答），缺乏对“复杂社会规则”的学习，导致模型的“价值观对齐”仅停留在“不生成冒犯内容”表层，未达到人类童年期形成的依靠具体场景实施道德判断的水平。

因此，下一代模型或许需要一个更长、更扎实的“儿童期”。

covariant的工业AI机器人（图片来源：https://covariant.ai/insights/the-robots/）

关于“生命力”的讨论

2025年上半年，AI突破的脚步并未放缓。从基础模型到行业应用，从硬件创新到伦理治理，均呈现加速迭代与深度融合态势。

一方面，多模态融合推理能力提升：如谷歌Gemini 2.0通过跨模态对齐技术，实现视频生成与工业级3D建模无缝衔接，在汽车制造业应用，可将产线切换时间从72小时压缩至2小时。OpenAI的o3模型在数理推理任务中准确率大幅提升，并支持端到端工具使用能力训练，可完成复杂报告撰写等高阶任务。华为盘古3.0的“五感诊断模块”整合视觉、触觉等1200项多模态指标，使癌症早期筛查准确率达97%，并在三甲医院实现全流程AI辅助诊断。其次，通用类Agent呈现“文本研究+视觉操作”双路径发展态势，多智能体系统（Multi-Agent）成为新范式，正在重构工作流。如埃森哲的财务智能体可自动完成报表生成与审计工作，安永的税务Agent可将任务处理效率提升50%。“数字劳动力”释放人类创造力，人机协作进入“增强智能”新阶段。

当语言不再是AI输入/输出的唯一载体，大语言模型的“使命”究竟是什么？在新书里，特伦斯给出了他的答案：大语言模型，仍是新一轮智能革命的核心驱动力。

人工智能与神经科学如何相互促进，是贯穿《大语言模型：新一轮智能革命的核心驱动力》一书的主题。在讨论大语言模型是否真正“理解”其输出内容的争论中，特伦斯联想到一个世纪前关于“生命本质”的讨论：生命体与非生命物质的本质区别是什么？当时生命力论者认为，生命依赖于一种无形的“生命力”，正是这种只存在于生物体内的力量将其区别于无生命物质。然而，这一描述仍过于抽象。直到DNA双螺旋结构的发现，才给这一问题带来革命性突破。

在特伦斯看来，如今围绕“智能”和“理解”的争论恰恰是“生命本质”辩论的翻版。从某种程度上看，通用人工智能（Artificial General Intelligence，AGI）正如“生命力”所试图阐释的那样，预示着一种对生命实在的无限逼近。“可以预见，机器学习的进步最终可能会催生一个全新的概念框架，就像DNA结构之于生物学一样，为人工智能领域带来根本性突破。”而现在，是重新审视旧有概念的最佳时机。

参考资料

https://brainprize.org/winners/computational-and-theoretical-neuroscience-2024/terrence-j-sejnowski