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认知机器:智能的非生命实现

中国工程院院士李德毅是清华大学特聘教授,北京邮电大学兼职教授是谢耘

对生存与智慧的探求,不断在学术与思辨的边缘激荡起伏。物理学、化学和生物学的渗透融合,逐步驱散了生命现象的迷雾。生命以细胞为基本单元,借助物质构建出井然有序且复杂的构造,并持续演化发展。人体细胞、组织、器官、系统等多重构造及其协同运作,是生命体最核心的特质,为人类创造智能设备提供了重要借鉴。信息科技让人类得以参与精神层面、意识领域以及认知功能,而非直接作用于客观物质活动,这种转变是本质性的飞跃,不能简单归类为以往的工业变革,需要把图灵机和电子计算机的出现视为“智慧纪元”的开端。把生物体的思维过程从人类智力中分离出来,借助物理设备加以模拟,从而开辟出用硅质装置承载碳基生命智慧的物质途径。

认知科学同物理学交叉融合形成了新的理论体系,物质、能量、结构、时间共同构成了认知的基本要素,这一理论为理解人类与机器的认知过程提供了根本依据。随着认知机器性能的不断提升,超越人类个体认知将成为必然,然而要让机器真正发展成具备生命特征的存在,还需要经历非常漫长的过程。智能时代人类文明的进步,需要人类运用自身的才智,机器则展现其智能特性,人类通过才智滋养机器的想象与创新,机器借助其强大的逻辑思维和革新意识,将成果呈现给人类,从而构建起相互促进的优化过程,这体现了人类生命的重要意义。个人生命虽然短暂开元ky888棋牌官网版,与人类文明漫长的历史相比微不足道,但借助人造智能设备,人们能够优化自身生存和发展的物质条件,同时依靠保存在现实世界中的智能机器等实体,促进人类走向更聪明、更自律、更有尊严、更从容的生活。

作者简介

李德毅是清华大学特聘教授,同时也是中国工程院院士,国际欧亚科学院院士,担任中国人工智能学会名誉理事长和中国指挥与控制学会名誉理事长,并且荣获“吴文俊人工智能最高成就奖”。他的研究领域包括计算机工程、不确定性人工智能、认知的形式化、机器认知以及智能驾驶。

谢耘,是北京邮电大学的一名兼职教授,同时被评为首都科技领军人才,并且担任北京东方通科技股份有限公司的首席科学家,他的研究领域集中在信息技术应用以及技术与产品的创新方面,主要出版的书籍有《智能化未来:“暴力计算”开创的奇迹》和《创新的真相:技术逻辑与市场局限的冲突与融合》等。

地球系统扰动与全球环境变化

——中国科学院院士、中国科学技术大学教授 郑永飞

地球整体受到影响,表现为固体地球、地表环境以及日地空间三个层面,或其中某两个层面,因外部力量或内部动因的作用而出现异常,进而使地球的整体状态发生转变。造成这种异常的原因,既有自然界自身的现象,例如太阳的周期性变化、火山的爆发、地壳板块的运动等,也有人类活动带来的后果,诸如环境的污染、土地的破坏等。这些不同的因素彼此关联,相互影响,最终决定了地球整体环境的状况。地球系统受到干扰后,气候环境会随之改变,生态系统也会遭受破坏,生物生存状况将面临威胁,具体现象有气候出现异常,地质活动变得频繁,生物多样性减少,水循环发生紊乱,大气受到污染,环境里滋生出有害物质。

地球是一个相互关联的整体,其构成要素彼此牵制,彼此作用。全球环境变迁在不同地域呈现出明显的不均衡现象,这与地球系统受到的干扰程度密切相关。这种不均衡现象造成不同社群承受的后果各异,进而加深了社会层面的不均等和环境层面的公平难题。探索全球生态变迁必须依靠不同领域的联合行动和信息互通,汇集各类学术的见解与手段,以便透彻认识地球体系受干扰的原理以及全球生态变迁的繁复轨迹。对于全球生态变迁,既要推行策略遏制其发展,诸如控制温室气体释出、维护物种丰富度等,也要应对已经出现的转变,例如构筑防汛工程、培育环境友好型农业等。这种策略兼顾了缓解和调整,是应对全球环境变化的可行方法。(选自《学术前沿》2025年第15期)

作者简介

郑永飞是中国科学院院士,同时担任中国科学技术大学教授,也是发展中国家科学院院士,并担任《中国科学:地球科学》的主编。他的研究领域包括同位素地球化学和化学地球动力学,以及汇聚板块边缘地球系统科学。他著有《稳定同位素地球化学》(合著)、《化学地球动力学》(主编)、《汇聚板块边缘地球系统科学》(编著)等主要作品。

量子计算技术路线演进与国家战略协同

——中国科学院院士、深圳国际量子研究院院长 俞大鹏

量子科技中,量子计算是最关键的部分,它拥有超强的运算本领和与众不同的同时处理能力,有望带来革命性的计算效能,突破人类在微观层面操控物质的能力。现阶段,量子计算的发展道路呈现多样化态势,超导技术、硅基量子点、光量子、离子阱、中性原子、核电共振以及拓扑量子计算等主要方法各有特点,也面临各自的难题。

超导量子计算利用成熟的芯片制造技术和易于扩展的特点,率先达到了量子计算的优越水平,是产业化的主要发展方向;硅基量子点借助半导体行业的现有基础,拥有纳米级别高集成度的潜力以及超长的相干时间;光量子计算以在常温下运行和光子的传播特性为优势,在需要分布式的计算架构中表现突出;离子阱系统依靠小时级别的相干持续时间和高精度的操控能力,是实用化的重要候选方案;中性原子阵列借助光镊技术实现高保真度和灵活的控制,显示出良好的扩展规模能力;拓扑量子计算利用非阿贝尔任意子固有的容错特性,被认为是未来发展的理想选择;核电共振则创新性地通过电场来控制原子核自旋,打破了磁场使用的限制,为高密度集成提供了新的途径。

在量子计算从含噪声中等规模阶段向通用容错阶段发展的漫长进程中,我国需要提升国家实验室之间的联合研究能力,防止出现基础能力相近的设施重复建造,要集中力量解决量子纠错、多量子位操作等关键难题;同时要建立“学校企业科研机构”紧密结合的机制,借助华为、腾讯等公司的力量形成应用场景,通过国家层面的投资资金解决资金获取困难的问题;要快速实现核心装置的自主生产,把芯片制造、超低温环境维持等受制于人的技术作为优先解决的对象。依靠政策不断扶持,借助社会资本引导,同时增强公众科学理解开yunapp体育官网入口下载手机版,逐步探索出一条契合国家实际、有助于实现高水平科技自主的道路。

作者简介

俞大鹏是中国科学院院士,同时也是北京大学物理学院的讲席教授,并且担任深圳国际量子研究院的院长职务。他的研究领域主要包括量子物态的操控、量子计算技术,以及关键核心科学仪器的自主开发工作。截至目前,他已经发表了超过300篇学术论文。在最近几年,他在精确调控量子物态、固态量子计算,以及若干基础性科学仪器的自主研发等方面,都取得了非常显著的成就。

人机共生时代的超道德状况及其责任风险

——中国人民大学哲学院副院长 张霄

人类正迈向人与机器共同发展的时期,智能系统必将参与人的核心属性,以人为中心的当代道德观念或许会演变为跨越社群的共生规范。这个阶段里,人类与智能系统的伦理互动大致可以划分成三个阶段,分别是执行层面的互动模式,身份层面的互动模式,以及融合层面的互动模式。在每一种互动模式中,都存在融洽的一面,也存在分离的一面。人类在功能性道德联系里始终是提供意义、制定方向的决定者,人工智能是帮助人类行动的方法和器具,但过分借助人工智能协助工作会妨碍人类本领提升;在身份性道德联系里,人工智能可能完全参与人类生存,直接介入或控制现实道德准则和社会行为规范;在共生性道德联系里,人类与人工智能或许会形成超越道德的关联,不能排除引发道德矛盾。

要实现人与机器的融洽共存,必须以预见潜在问题为前提,将职责视为不容置疑的准则。首先,应着重探究人工智能意识的本质,并深入分析其形成后可能带来的正面效应和负面后果,始终将规避风险放在技术探索的核心位置。其次,在技术开发的各个环节以及实际应用过程中,必须严格遵循公开透明、可操纵的要求,同时构建专业评审机制,确保能够随时叫停相关研究活动。第三,要构建知识共享与知情同意的体系,将信息提供给政府部门、相关行业、科研单位及社会大众,说明可能存在的滥用及不当使用风险,承认技术方面的不确定性风险,通过与使用者深入交流,制定负责任的知情同意方案。

作者简介

张霄是中国人民大学哲学院副院长,同时担任教授和博士生导师,并且是该校伦理学与道德建设研究中心的主任,还是中国人民大学人工智能治理研究院的研究员,他的研究领域包括马克思主义伦理学和应用伦理学,主要著作有《当代英美马克思主义伦理学研究》和《现代治理的伦理之维》等书。

脑机接口概念内涵与研究边界的演变

——北京大学哲学系教授 周程

这个术语由“脑计算机接口”和“脑机器接口”组合而成。起初,前者多指无需手术的脑机连接方式,后者则特指通过植入电极实现的脑机连接方式。多年之后,这两个名词变得意思一样,能够互相替换,都是专业用语。不过,因为计算机变得普遍,现在很多人更愿意用脑机接口,而不是生物医学指标,所以后来生物医学指标在新闻上很少看到了。现在,“脑机接口”这个说法,既涵盖了非侵入性的方式,也包含了侵入性的方法。为了加强安全管理与道德规范,部分研究人员提议不再泛泛地提及“脑机接口”,应当重新区分BCI和BMI的运用。

脑机接口的内涵近年来持续演变,不过所有阐释都把大脑同外部装置的直接信息沟通当作根基。学术界至今还没能统一对脑机接口的界定。部分研究者界定脑机接口时注重即时信号分析以及交互的相互性,而且观察的目标并不仅限于大脑。部分研究者对脑机接口的界定较为审慎,虽然重视双向信息沟通,但主要聚焦于“脑控”模式,较少涉及“控脑”模式。所以,世界各国应当秉持人类共同体思想,遵循“科技向善”的原则,时刻将使用者利益放在首位,不断探讨和商榷脑机接口的内涵范畴与研究方向,以便早日确立全球统一的阶段性定义。另外,对于脑机接口的说明,既不可以过于宽泛,也不可以过于狭隘。(选自《学术前沿》2025年第15期)

作者简介

周程是北京大学哲学系的一位教授,同时担任博士生导师,还曾担任过国务院学位委员会第八届学科评议组成员,负责科学技术史领域的工作,并且也是全国应用伦理专业学位研究生教育指导委员会委员,参与相关工作的指导。他的研究重点包括科学社会史、科技伦理治理以及创新管理与科技政策,在这些方面有着深入的研究。他撰写了多部著作开元ky888棋牌官方版,其中包括《科技创新典型案例分析》和《中国航天事业发展的哲学思想》等。

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