The next step for AI may still be hidden in the brain
Chinese original · The full essay is presented in its original language.
我之前读《千脑智能》时,最打动我的不是某一个具体结论,而是一种看待智能的方式:大脑并不是一台被动接收信息的机器,它一直在预测这个世界。
我们看到一个杯子,不只是眼睛把杯子的图像传进大脑,然后大脑再识别出“这是杯子”。更真实的过程可能是,大脑已经在不断生成关于这个杯子的模型:它在哪里,我伸手能不能拿到它,换一个角度看它会是什么样,杯子背面虽然现在看不到,但大概应该如何延续。如果我把它拿起来,它会有什么重量;如果我松手,它可能会掉落、碎裂、发出声音。也就是说感知不是拍照,感知更像是一次不断修正的猜测。大脑不是先完整接收世界,再理解世界;大脑是在有限信息中预测世界,并通过新的感知和行动不断修正自己的预测。
这件事和今天的大语言模型放在一起看,会有一种很奇妙的呼应。大语言模型最核心的训练方式之一,就是根据前文预测下一个词,或者更准确地说,预测下一个 token。表面上看,这好像只是在做语言接龙,但结果却非常惊人:当模型足够大、数据足够多、计算足够强时,它不只是学会了续写句子,还涌现出了总结、翻译、写代码、推理、解释、问答等能力。
这说明一件很重要的事:语言不是普通的符号,语言是人类经验的压缩物。 人类先生活、行动、失败、记录、争论、写作,最后这些经验沉淀成文本。大语言模型从海量文本中学习预测,本质上是在学习人类经验留下来的结构。它预测的不是一个孤立的词,而是在预测某种语境下,人类会如何表达、如何判断、如何解释世界。
所以,我们不能简单地说“大语言模型就是人脑预测机制的工程实现”。这不准确,也过于粗暴。但可以说,二者共享了一种很深的智能直觉:理解世界,不是把世界完整存下来,而是在有限信息中建立模型,并预测接下来最可能发生什么。
从更长的技术史看,AI 和人脑之间一直存在这种关系。现代神经网络一开始就带着脑科学的影子。早期研究者尝试把神经元抽象为可以进行逻辑计算的单元,后来反向传播让多层神经网络能够通过误差调整连接权重,慢慢学习内部表示。这里的神经网络当然不是对真实大脑的精确复制,真实大脑的机制远比这复杂得多,但它至少继承了一个基本想法:大量简单单元通过连接和学习,可以形成复杂能力。
视觉 AI 也是如此。人类视觉皮层的研究让人们意识到,视觉理解不是一次性完成的,而是从局部到整体、从简单特征到复杂特征逐层组织起来的。后来卷积神经网络之所以能够在图像识别中取得突破,很大程度上也来自类似的结构想象:局部感受野、空间结构、层级特征。这里真正重要的不是“机器视觉像不像人眼”,而是大脑给 AI 提供了一种架构偏置:当世界本身具有空间连续性和层级结构时,模型如果带着合适的结构,就会更容易学习。
到了 Transformer 和大语言模型时代,注意力机制又成为核心。注意力机制让模型不再平均处理所有信息,而是在上下文中动态判断哪些信息更重要。这个机制在工程上和人脑注意力并不是一回事,但它同样抓住了智能中的一个关键原则:智能系统不会平等处理世界上的一切信息,而会根据当前目标和上下文,选择性地分配认知资源。
如果把这些线索串起来,会看到一条越来越清晰的主线:AI 不断从人脑里借走一些计算原则,比如连接、层级、注意、预测、奖励、记忆、行动,然后再把这些原则工程化。它不是在复制人脑,而是在抽象人脑。
其中,预测可能是过去十几年最重要的一条原则。大语言模型的成功把“预测”推到了智能的前台。它证明了一个非常反直觉的事实:只要让模型持续预测下一个 token,就能逼出大量复杂能力。Scaling Laws 的研究也进一步说明,语言模型性能与模型规模、数据规模、计算量之间存在相对稳定的关系,这让“把预测模型做大”成为过去一段时间 AI 发展的主路线。
但这里也正是最容易误解的地方。预测很重要,但预测不是智能的全部。
人脑的预测不是只在文字里发生。我们预测的是身体会碰到什么,下一步会不会摔倒,眼前的人情绪是否变化,一个东西从另一个角度看是否还是同一个东西。大脑的预测始终和身体、空间、行动、生存需求绑在一起。人不是坐在黑屋子里预测文字,而是带着身体在世界中预测、试探、修正。
这也是《千脑智能》最有启发的地方。Jeff Hawkins 提出,新皮层并不是由一个中央模型统一理解世界,而可能是由大量类似皮层柱的模块并行建模。每个模块都可以通过运动和空间参考系学习对象,许多模块再通过协作和“投票”形成稳定认知。这个理论当然还在探索之中,并不是 AI 领域的既成定论,但它提出了一个对当前 AI 很尖锐的提醒:真正的智能可能不只是更大的语言模型,而是大量局部、具身、可行动、可组合的世界模型。
这里就进入一个更关键的问题:预测只是起点,行动让预测变成智能。
一个系统如果只能预测,它只能在已有数据分布里寻找最可能的延续。它可以根据历史经验猜测门后面有什么,却不能真的走过去推开门。它可以预测一个产品方案可能可行,却不能真正把 MVP 放到用户面前观察反馈。它可以分析一个人是否值得信任,却不能在真实合作中看到这个人在压力、利益和不确定性下如何行动。
预测是在脑内减少不确定性,行动是在世界中试探不确定性。预测给智能提供方向,行动给智能提供边界。预测可以在内部模拟无数条路径,而行动只能选择其中一条,并承担后果。也正因为行动有代价,智能才会变得严肃。一个没有行动后果的系统,可以永远流畅、永远自洽、永远漂亮;但一个真正要行动的系统,必须面对世界的反驳。
从这个角度看,今天的大语言模型最强的地方,是它极其擅长在符号世界里做预测。你给它一段上下文,它预测接下来最合理的回答;给它一段代码,它预测 bug 可能在哪里;给它一个产品设想,它预测市场、用户、路径和风险。它像一个读过大量人类经验的人,可以快速完成类比、迁移和重组。
但它的边界也在这里。它学到的是被人类写下来的世界,而不是自己亲自进入过的世界。它知道杯子掉到地上会碎,因为文本世界里有无数类似表达;但它没有真的拿起杯子、松手、听见碎裂、看到水流出来,也没有感受到行动造成后果。它拥有很多“他人行动之后留下的文本沉淀”,但缺少“自己行动中的感官闭环”。
这帮助我们进一步理解它的本质优势和边界。大语言模型是一种从人类行动残留物中训练出来的预测系统。 人类先进入世界,模型再学习人类留下来的语言痕迹。所以它很会解释世界,却不一定真正接触世界;它很会生成答案,却不一定真正完成任务;它很会总结经验,却不一定拥有经验生成机制。
因此,未来 AI 的关键不只是模型更大、上下文更长、推理更强,而是它能否形成稳定的行动闭环。它今天做了一个判断,明天能不能看到结果?它犯过一个错,下次能不能避开?它为一个用户做过一件事,能不能形成长期理解?它调用工具失败,能不能调整策略?它面对不确定性,能不能主动设计实验,而不是直接编一个看似合理的答案?
这也是为什么 Agent 会变得重要。Agent 的本质不是“能调用工具的大模型”,而是让预测进入行动闭环的大模型。工具调用只是表层能力,真正的变化是:模型不再只是生成一段文本,而是可以提出计划、调用搜索、读文件、写代码、运行测试、修改结果、观察反馈,再继续修正。它开始从“语言中的预测”进入“环境中的试错”。以前我们问 AI“答得对不对”,以后我们越来越会问它“做成了吗”。
世界模型也是同一条线索。Yann LeCun 近年强调世界模型和 JEPA 方向,核心不是让模型生成更逼真的表面信号,而是让系统学习更抽象、更语义化、更可行动的世界结构。因为一个智能系统真正需要的,不是把所有细节都记住,而是知道哪些结构会影响行动结果。你要喝水,杯子的颜色不重要,杯口方向、手柄位置、水量、距离才重要。你要过马路,路边招牌的字体不重要,车速、红绿灯、行人动向才重要。行动会筛选信息,目标会组织感知。
这也是人脑最值得 AI 继续学习的地方。人脑不是静态知识库,而是一个持续和世界互相塑形的系统。它预测世界,也被世界修正;它采取行动,也被行动之后的结果重塑。我们不是先拥有完整认知再生活,而是在生活中慢慢长出认知。AI 如果要继续往深处发展,也会经历类似转变:从阅读人类留下的文本,到进入人类正在发生的世界;从模拟经验,到制造经验;从回答问题,到参与因果链条。
所以,AI 和人脑之间最酷的关系,不是机器越来越像人,而是人类第一次有机会把“智能是什么”这件事拆开来看。过去我们只能通过哲学、心理学和神经科学理解智能;现在,我们还可以通过工程系统测试智能。每一个 AI 模型,都是一个关于智能的假说。每一次模型失败,也是在提醒我们:人脑里还有一些东西没有被我们真正理解。
从这个意义上说,AI 的下一步可能还藏在人脑里。不是因为我们要复制人脑,而是因为人脑仍然保存着许多尚未被充分工程化的智能原则:更稳定的长期记忆,更强的主动探索,更好的世界模型,更自然的模块协作,更低成本的持续学习,以及更深的行动闭环。借助 AI 的发展持续研究人类自己,这或许也是人类进一步升级的契机。
过去十年,AI 最重要的答案可能是规模。未来十年,AI 更重要的问题可能是结构。模型继续变大当然还有价值,但真正决定智能深度的,可能是它能否从语言预测走向世界预测,从世界预测走向行动反馈,从行动反馈走向持续学习。
《千脑智能》给我的启发正在这里。语言模型让 AI 学会了预测人类经验,但行动闭环才会让 AI 开始生成自己的经验。真正的智能不是把世界解释完,而是在世界里继续试下去、修正下去、生长下去。
参考资料与延伸阅读
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McCulloch & Pitts, A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity, 1943
早期把神经元抽象为逻辑计算的经典论文,是人工神经网络思想的重要源头。 -
Rumelhart, Hinton & Williams, Learning Representations by Back-propagating Errors, 1986
反向传播经典论文,支撑了“多层网络可以通过误差调整连接权重来学习表示”的技术路线。 -
Hubel & Wiesel, Receptive Fields of Single Neurones in the Cat’s Striate Cortex, 1959
视觉皮层研究经典工作,影响了后来关于局部感受野、层级特征和卷积网络的设计想象。 -
Vaswani et al., Attention Is All You Need, 2017
Transformer 经典论文,奠定了当代大语言模型的重要架构基础,也让“注意力机制”成为 AI 技术主线之一。 -
OpenAI, Better Language Models and Their Implications, 2019;GPT-4 Technical Report, 2023
用于支撑“大语言模型通过预测下一个词 / token 学习语言、知识和推理模式”这一部分。 -
Kaplan et al., Scaling Laws for Neural Language Models, 2020
系统讨论模型规模、数据规模、计算量与语言模型性能之间的关系,支撑“大模型规模化路线”的技术背景。 -
Rao & Ballard, Predictive Coding in the Visual Cortex, 1999
预测编码经典论文,支撑“大脑不是被动接收信息,而是在持续预测和修正”的核心观点。 -
Jeff Hawkins, A Thousand Brains: A New Theory of Intelligence, 2021
也就是《千脑智能》。这本书提出新皮层可能由大量并行建模模块组成,通过空间参考系、运动和投票机制理解世界,是本文最重要的思想来源之一。