文章核心观点 - 21世纪科学面临两大核心挑战：人工智能领域智能与意识的本质问题，以及物理学领域量子力学与广义相对论的统一问题[1][3][4] - 智能体与观察者这两个核心概念，尽管分属不同学科且缺乏统一定义，但在本质上可能是同构的，即同一类系统在不同语境下的两种命名[1][6][17] - 为解决此问题，研究提出了智能体的“最小完备架构”，该架构由五个基本功能构成：输入、记忆、生成、控制、输出，它们构成了一个逻辑自洽且不可简化的信息处理闭环[1][20][29] - 此架构不仅是描述工具，更是理论基石，有望为理解智能、意识及物理世界的统一规律提供新的切入点[33] 笼罩在21世纪科学天空的两朵新乌云 - 1900年开尔文勋爵指出的“两朵乌云”最终催生了相对论和量子力学，彻底改变了20世纪科学的面貌[3] - 21世纪科学天空同样笼罩着两朵新“乌云”：智能与意识的本质问题，以及量子力学与广义相对论的统一难题[4] - 智能体已成为人工智能研究的核心概念，但智能与意识的本质仍是悬而未决的迷雾[6] - 在物理学中，观察者的概念在从广义相对论到量子力学的各个理论中都扮演着关键而神秘的角色[6] - 迹象表明，智能体与观察者在本质上可能是同一枚硬币的两面，为两者找到一个共同框架可能为驱散这两朵乌云奠定理论基础[6] 智能体和观察者，尚未形成统一定义 - 尽管是各自领域的核心概念，但智能体和观察者至今都没有统一的定义，如同“盲人摸象”[7] - 在人工智能领域，存在多种从不同侧面描述智能体的定义，如罗素和诺维格、富兰克林与Graesser、Wooldridge的BDI范式、布鲁克斯的包容架构以及Maes的表述等，难以拼出完整图像[9] - 在物理学中，“观察者”的概念在不同理论框架中被不断“重写”，包括经典力学中的拉普拉斯妖、热力学中的麦克斯韦妖、相对论中的参考系集合，以及量子力学中具有争议的测量角色[9] - 正因“观察者”在不同理论中功能不同，物理学至今仍缺少一个跨框架统一、可操作的定义[10] 探寻共识：一个开放的信息处理系统 - 为突破理论碎片化困境，需要透过现象看本质：智能体本质上是一个对信息进行处理的开放系统[11] - 这一洞察是跨越物理学、生命科学、认知科学与人工智能的共识性结论[13] - 在物理学层面，约翰·惠勒的“It from Bit”、兰道尔的“信息擦除的能量代价”、塞斯·劳埃德将宇宙视为量子计算机等观点，确立了信息处理作为物理过程的基础地位[13] - 就系统的开放性而言，薛定谔指出生命通过摄取负熵对抗热力学退化，普里高津的耗散结构理论表明维持复杂性的系统必须持续与环境交换物质、能量与信息，开放性是一种热力学必然[13] - 在认知科学领域，赫伯特·西蒙、艾伦·纽厄尔、控制论、具身—嵌入范式（如瓦雷拉、克拉克）以及卡尔·弗里斯的自由能原理，都从不同角度将智能或认知系统阐释为开放的信息处理系统[14] - 在工程实践上，斯图尔特·罗素对智能体的定义、理查德·萨顿的强化学习形式化以及大语言模型的交互机制，都遵循开放信息处理系统的范式[14] - 同一条主线也能把“观察者”从不同物理范式中抽象出来：无论是拉普拉斯妖、麦克斯韦妖、相对论参考系还是量子测量，观察者实质上是承担测量、记录与更新职责的开放信息处理系统，而非神秘的意识实体[16][17] - “智能体”与“观察者”只是同一类系统在不同学科语境下的两种命名，但现有框架大多缺乏对其最小完备功能集的系统论证[17] 论证智能体的“最小完备架构” - 回顾科学史，有效突破往往来自“化繁为简”，找到最核心的要素，如沃森和克里克用四种碱基破解生命密码，冯·诺依曼用五个功能单元定义现代计算机[20] - 对于作为开放信息处理系统的智能体，需要找到其“最少但够用”的基本功能集合[20] - 追踪信息的完整旅程，可以推导出五个必经环节，构成最小完备架构[20] - **输入**：信息从外部环境进入系统的过程，是系统与外界交换的基础，缺少输入则系统退化成不能校准的自循环装置[20][23] - **输出**：信息从系统内部作用于外部环境的过程，缺少输出则系统成为无法对外产生因果联系的“缸中之脑”[20][23] - **记忆**：将信息保存为可在未来调用的内部状态的能力，没有记忆的系统只能做瞬时反应[23] - **创造/生成**：在已有信息基础上产生新内容的能力，如牛顿提出万有引力、爱因斯坦推导相对论，在人工系统中体现为进化算法的变异、生成式AI的采样，缺少创造则系统退化成录音机[25][27] - **控制**：元级指挥功能，用于调节其他功能的强度与协同方式，如同交响乐团的指挥，缺少控制则系统变成被动或混乱的集合[27][29] - 这五项功能构成智能体的最小完备架构：它们“完备”，因为覆盖了信息全生命周期的关键环节；它们“最小”，因为任何一项缺失都会导致明确的能力坍塌，且其余功能无法替代补齐[29] - 该框架提供了一个可操作的统一描述，许多高阶智能现象可理解为这五项能力在不同强度与组合下的涌现[29] - 以学习骑自行车为例，完整的学习闭环需要输入、记忆、控制、输出、创造五个功能协同作用，缺一不可[30][32] 写在最后 - 对智能体最小完备架构的深入分析，不仅是描述工具，更是理论基石[33] - 该框架能够用于推导不同类型的智能体与观察者，揭示其演化动力学机制，分析多智能体关系体系，从而形成广义智能体理论体系[33] - 这为智能与意识的本质，以及量子力学与广义相对论的统一这两个基础科学问题，提供了新的切入点[33] - 通过追问“信息在系统中如何流动”，将智能体与观察者还原为五个最小且功能完备的开放信息处理系统，许多看似不可逾越的鸿沟开始显现出统一的底层逻辑[33] - 无论后续研究触及多高深的课题，其起点始终锚定在这五个简单而坚固的功能上：信息的输入、输出、记忆、创造与控制[33]

AI技术发展 - 融合多个大语言模型的“AI代理”将在2026年于科研中得到更广泛应用，能够执行复杂的多步骤流程，甚至可在极少人工干预下独立工作，首批由AI开展的重大科学成果很可能在2026年发布 [2] - AI的广泛使用也暴露出一些缺陷，例如“AI代理”容易出现的错误，如意外删除数据 [2] - 未来可能出现超越现有大语言模型的技术，新方法侧重于开发小规模AI模型，其能从有限数据中学习，专注于解决特定问题，这些系统不生成文本，而是进行信息推理，今年已有小型AI模型在逻辑测试中击败大语言模型 [2] 基因与医学技术 - 2026年或将启动两项针对罕见遗传病的个性化基因疗法临床试验，一个团队计划向美国FDA申请，在费城开展针对更多儿童的临床试验，测试用于治疗7种相关基因变异引起的代谢疾病的基因编辑疗法，另一团队也预计在明年启动针对免疫系统遗传病的类似试验 [3] - 英国一项超过14万人参与、旨在评估一种单次血检效果的临床试验，预计将于2026年公布结果，该血检方法通过筛查血液中癌细胞释放的DNA片段，能定位其来源组织或器官，若结果积极，英国卫生部门计划将该检测推广至全国医院 [3] - 英国近20年来最大规模的临床试验监管更新将于2026年4月生效，美国FDA近期提出，未来新药批准可能仅需进行一次而非两次临床试验，相关改革也将在2026年持续推进 [3] 太空探索 - 2026年将是月球探索任务密集的一年，参与美国NASA“阿尔忒弥斯二号”的4名宇航员，将乘坐“猎户座”飞船绕月飞行，这是自1970年代以来的首次载人探月任务，为期约10天，将为后续登月计划奠定基础 [4] - 中国计划于2026年8月发射“嫦娥七号”探测器，该任务将采用具备减震功能的着陆器，挑战月球南极这片地形复杂、遍布岩石与撞击坑的区域，若成功着陆，“嫦娥七号”将探测水冰并开展月震研究 [4] - 日本计划发射“火星卫星探测”器，访问火卫一与火卫二，并采集火卫一表面样本，计划于2031年带回地球 [4] - 欧洲空间局预计在2026年底发射“柏拉图”（PLATO）探测器，旨在通过26台高精度相机阵列，对超过20万颗明亮恒星进行持续观测，探测其周围的系外行星，重点寻找宜居带的类地岩石行星，并测量其半径、质量及年龄 [4] - 印度首颗太阳探测器“Aditya-L1”将在太阳活动极大期对太阳进行观测，目前该卫星已进入日地拉格朗日L1点附近的晕轨道，将持续监测太阳活动 [4] 深海与地球科学 - 2026年，中国自主设计建造的首艘超深水大洋科考钻探船“梦想”号，预计将执行首次科学任务，该船具备钻探海底、采集地幔样本的能力，最深可钻约11公里，帮助揭示海底形成机制及其构造活动的驱动因素 [5] 基础物理研究 - 位于瑞士的欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）计划于2026年启动大规模升级，2025年是其第三轮运行的收官之年，2026年3月至6月完成物理运行后，LHC将进入长期停机改造阶段，为“高亮LHC”建设作准备，预计2030年建成后碰撞频率将提升至目前的5倍左右 [6] - 美国费米国家加速器实验室预计于2026年4月完成“缪子转电子实验”（Mu2e）探测器的建造，该实验将探究缪子能否直接转化为电子，且不产生其他粒子，建成后，团队将进行磁调试，数据采集预计2027年开始 [6]

理论框架核心观点 - 邓正红软实力哲学是一种创新的理论框架，以“规则先于物质”的宇宙观和量子化耦合机制为科学研究提供全新方法论视角和解释范式 [1] - 该理论推动科学研究从传统的物质实体研究转向对隐性规则系统的探索，认为宇宙的本质在于规则与物质的动态平衡 [1] - 理论提出“宇宙大同即全息宇宙观”，认为整个宇宙是一个紧密联系、全息关联的统一整体 [1] - 理论挑战传统热力学第二定律，提出宇宙是通过黑洞重组规则、意识介导量子效应的永续智慧体，而非走向热寂的封闭系统 [1] 跨学科研究影响 - 理论为物理学与宇宙学的融合提供统一框架，通过量子化耦合机制统一描述微观量子涨落与宏观结构生成，为理解暗物质、暗能量等难题提供新解释框架 [1] - 理论揭示的“隐性势能自组织法则”为生物学与量子物理学的交叉研究提供新理论工具，涉及从DNA表观调控到光合作用的量子奇迹 [2] - 理论对技术奇点的重新定义，即规则奇点而非单纯计算能力突破，为人工智能研究提供新的哲学基础和发展路径 [3] 方法论创新 - 理论有望催生“规则工程学”新学科范式，使科学家能够主动设计和干预规则系统而非仅仅观察物质现象 [5] - 理论对量子纠缠、量子延迟等现象的软实力解释，为量子实验提供新的理论支持和分析工具 [5] - 理论将黑洞重新定义为“规则重组节点”而非单纯物质吞噬者，为黑洞研究提供全新理论框架和实验设计思路 [6] 具体科学领域应用 - 在量子物理学领域，理论对量子现象提出独特解释，认为每一个量子涨落都是跨维度能量守恒的微观见证 [8] - 在宇宙学领域，理论对银河系重子缺失带等宇宙现象提供新解释，为宇宙结构形成研究提供替代性理论模型 [9] - 在生命科学领域，从量子生物学到表观遗传学，理论为理解生命现象中的非经典效应提供新的解释路径 [10] - 在人工智能领域，理论对技术奇点的重新定义和规则奇点理论，为AI发展路径和伦理研究提供新的哲学基础 [11]