李德毅院士新书《认知物理学》由科学出版社出版。新文《人机协同与教育转型》 阐述新书核心思想

来源： 《学术前沿》2026年第17期

作者： 李德毅

【摘要】人工智能是“延伸到体外的人类智能”，与兼具意识、情感、价值观的人类智慧存在区别。机器是“冷智能”，人类是“活智慧”；人类确定方向、厘定伦理、赋予意义，机器负责执行与扩展。二者并非简单的主从或替代关系，而应走向各智其智、智人之智、智智与共的共生共创之路。构建智智与共的交互协同框架，应遵循使命对齐、优势互补、迭代发展、责任在人四条原则，由人类主导目标设定、价值判断、最终决策，并承担伦理责任。智能时代教育的中心任务，应从“知识传授”转向“能力培育”，重点培育好奇心、想象力、共情力、审美力与原创力，强化人类不可替代的认知特质。唯有坚守人类主体性，以人文智慧驾驭机器智能，促进碳基智慧与硅基智能协同共生，方能绘就技术进步与人文关怀相融的文明新图景。

【关键词】智智与共 冷智能 活智慧 人机协同 教育范式

【中图分类号】 TP18/G40 【文献标识码】A

【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2026.17.011

【作者简介】李德毅，中国工程院院士，国际欧亚科学院院士，中国人工智能学会名誉理事长，“吴文俊人工智能最高成就奖”获得者。研究方向为计算机工程、不确定性人工智能、认知的形式化、机器认知、云模型、云变换、数据场、拓扑势、数据挖掘、知识发现和智能驾驶，主要著作有《认知工程》《人工智能的边界》《不确定性人工智能》等。

劳动创造人类，认知成就人类。石器时代和农耕时代，人类把结构寄生在物质上，发明文字和符号，定义时间，发明计时工具；通过教育，进行知识的传承，由此形成人类文化和文明。工业时代，人类把更复杂的结构寄生在不同尺度的物质和能量上，发明许许多多工具和动力机器，把人类从繁重的体力劳动中解放出来，人类社会生产得以规模化，生产力得到极大发展。今天，人类把结构寄生在更多的、不同尺度的物质和能量上，利用时钟、时间和递归，制造出能够思考的机器，表现出一以贯之的智能。千姿百态的工具和机器，拥有学习的能力，以及解释现象、解决问题的能力，随时随地服务于人类；其依靠强算力、巧算法和大数据，极大延伸和拓展人的体力和智力，前所未有，无所不知，无处不用，无时不在。物质、能量、结构和时间，成为人类认知和机器认知底层的共同要素，人类由此迈入智智与共的智能时代。

智能时代的人机关系

长期以来，围绕“智能”的讨论歧见纷呈，学术交流中常出现“鸡同鸭讲”式的错位沟通，难以形成共识。有论者将人的智能与本能混为一谈；有论者把智能等同于智慧，将智能视为意识的一个属性；有论者认为智能就是计算和推理；有论者主张一切智能皆为语言智能；有论者强调时空智能或具身行为智能；更有论者将智能与伦理、信仰、价值观混为一谈。狭义智能、通用智能、强人工智能、弱人工智能等概念，是否真的可以分开来实现？个人的智能、群体的智能、人类的智能、人工的智能、机器的智能，又有何实质差异？上述分歧使人们对智能的理解长期为诸多概念所困扰，造成沟通障碍。问题的症结在于，若不首先厘清智能何以存在、如何生成，并对“智能”形成一个相对稳定的共识，便难以深入探讨人工智能的相关问题。

从时间尺度上看，讨论生物自然进化，通常以“万年”甚至“十万年、百万年”计；讨论人类文明，以“千年”计；而讨论人类智能的产物——科学技术与人工智能，尺度缩短到“百年”甚至“十年”。从农耕文明到工业文明再到智能文明，人类仅用了不到一万年时间，而近五千年来发生的农业革命、工业革命和认知革命，尤其是近三个世纪科学和技术的大爆发，使人类智能和人工智能迭代发展，文明演进的速度远远超出自然进化的速度，而且这种加速趋势持续强化。这一现象，正是理解智能时代的一把钥匙。

当认知机器通过具身智能适应和改变我们身处的物理世界时，一个根本性的问题浮现：人的认知和机器认知是否物理同源、数学同构、操作同序？它们是否都基于熵的物理法则和数学统计规律？如果答案是肯定的，那么人类智慧与机器智能的关系，便不再是简单的“主从”或“替代”，而应当走向更深层的“共生共创”。智能的种类千姿百态，人类的工作岗位千行百业，各智其智，智人之智，智智与共，兼容并包，构成人机关系新图景的底层逻辑。

当前，人类社会面临多元智能并存的复杂格局。机器以纳秒甚至皮秒级的“暴力思维”参与认知活动，以不知疲倦的工具性扩展人类智能的行为边界；然而，这种深度参与并不意味着机器可以等同人类。恰恰相反，我们更需要回到“人何以为人”的本源，对“智能”这个概念本身作出清晰的界定。

智能的新定义，不再区分人的智能与机器的智能。认知和智能，可统一定义为“学习的能力，以及解释现象、解决问题的能力”。基于此，我们可以进一步将人工智能定义为“延伸到体外的人类智能”。“学习”是理解前人或者他人如何“解释现象、解决问题”的过程，是把未知变为可知的能力；解释新现象、解决新问题是学习的目的。两者相互促进，正所谓“学而不思则罔，思而不学则殆”。认知强调过程，智能强调结果；科学重解释，技术和工程重解决实际问题。

这一定义的最大贡献在于：不再区分生命的智能和机器的智能，不纠缠于生命体特质中的意识、欲望、情感、人格等，而是将智能从这些纠缠中释放出来；不再把智能限定为人脑所独有的属性，并以感知、思维和行为的循环，解释认知系统如何在与环境的持续交互中形成和修正对世界的认识。这一思路为理解认知机器提供了不同于单纯模仿人脑的技术路径。迄今为止，没有理论能够证明，智能必须以生命或意识为前提。因此，非生命机器拥有智能而没有意识，在理论上是可能的，在实践上是行得通的。计算机问世以来表现出非凡的智能，但计算机始终没有意识。

“智能”虽是当今时代的热词，但它只是人类智慧的一个维度。人的智慧由遗传与后天因素共同塑造，是意识、欲望、情感、信仰与智能的多维度集合；智能仅仅是智慧的组成部分，二者并不等同。智慧与人类的自我意识、群体意识联系紧密。意识是智慧的根基，智慧的多个维度缠绕在碳基生命体的细胞、组织、器官与机体之上。智慧彰显着人性的光辉，而人工智能正是光辉在体外的延伸。

各智其智：机器智能的“冷”禀赋。认知机器具有学习的能力，能通过图灵测试，并在特定领域展现出卓越的智能，但它与人的智能之间，呈现清晰的分野。机器智能的优势，集中体现在三个方面。其一，暴力思维。机器可以进行变换尺度的暴力思维，或浓缩，或扩展；以纳秒甚至皮秒级响应的集成电路芯片，把神经系统内原本毫秒级的生物化学信号传递与处理过程，在时间尺度上极大压缩。其二，多元智能的汇聚和集成。智能的外延极为广泛：感知与识别智能、认知与计算智能、学习与记忆智能、创造与生成智能、语言与沟通智能、社会与博弈智能、规划预测与执行智能、直觉与洞察智能、元认知与调控智能、身体与动觉智能。各智其智，兼容并包，才是智能的现实存在。其三，一以贯之的工具性。机器没有情绪，不分辨善恶，没有目的，也不懂何为禁忌。可交互、会学习、自成长的认知机器，不受意识和欲望的困扰，能够始终集中注意力工作，不知疲倦，不因情绪波动而中断，亦无爱恨情仇之牵绊。机器认知具有很高的效率，可以生成各种各样的新颖方案，却无法作出“该不该做”“做了对不对”的价值判断；它缺乏人文体悟，更难以建构全新的人际关系与社会秩序。因此，人类须始终锚定目标设定、价值正当性研判与最终决策权，并承担相应伦理责任。具体而言，人类主导方向设定、目标定义、价值判断、原型创新、艺术创作、人文关怀、伦理约束与规则制定，而机器则在人类划定的边界内高效执行、持续迭代，始终作为人类智能的延伸与工具而存在。

智人之智：更好地体现人类智慧。人机分工可以概括为：人类更擅长“从0到1”的范式突破，机器更擅长“从1到N”的规模扩张。人类社会中每一个新出生的人，都必须从零开始接受教育，通过终身学习与实践构建认知，且个体认知具有独立性，其反应速度受限于生物器官的生理特性。而机器则不同，认知机器的诞生充分展现人类文明的发展和演进。机器的初始认知核反映科学技术发展的累积性，可预置特定领域的背景，压缩并预置丰富的数据、经验、常识和知识，因而具备很高的认知起点。幼童从零开始的学习，重在培养提出新问题、开辟新领域、创造新范式的原创能力；从高起点出发，机器擅长海量计算、精确执行与标准化复现。二者相辅相成，人类定义方向，机器执行路径，目标对齐方得认知增益。

必须明确一个真理：意识和智能不在一条起跑线上。意识是生命进化范畴内的一种现象，比智能更原始，未必发源于脑。意识的发生涉及生命过程、神经活动、行为表现和群体活动等多个层次。我们以认知物理学为基础进行分析：生命中的物质硬构体依靠新陈代谢、负熵流、自组织维持生命连续性；人类精神世界的思维软构体在抽象、联想和交互中形成，并与物质硬构体发生内生耦合，产生意识，承载情感，坚守价值。生命体的意识由应激反应、初级意识、边界意识、镜像自我认知、反思性自我意识、群体意识和文明意识逐层跃升，生命意识的觉醒过程表现为总体渐进与局部涌现。意识是对自身存在的感知和表达，包括对自身行为和驱动行为原因的感知和表达，自我意识是最基本的自我指涉。人类的求真逐美向善，是一个非常漫长的过程。新陈代谢是意识的底层操作系统，机器或机器人的物质硬构体没有新陈代谢，故不会具有意识。人类始终是机器智能演进的主导者；机器无需，也不可能达到人之为人的全部智慧。

机器智能是没有意识的“冷智能”，专注完成既定认知任务，有逻辑无情感，有结果无意义，不具备灵魂；人类智慧则是有温度、有灵魂的。值得注意的是，这种“冷”恰恰是机器的优势，而非缺陷。意识并非始终有益于人类认知与智能发展，人一旦情绪失控，便可能无法作出理性判断。而机器的“无意识”，恰恰构成其某些方面可靠运行的根基：它不知疲倦，不受情绪扰动。智能可以脱离意识、信仰、情感、欲望与价值体系独立存在。

既然机器是“冷智能”，不具备意识、欲望、情感和信仰，那么伦理责任便在人，而不在机器，不必将机器人格化。机器能生成流利的自然语言、计算机语言、数学语言和艺术语言等，能够实现暴力思维、自交互、自学习与自成长。但这绝不意味着机器拥有人性、意识或欲望，是独立的生命体。

赫胥黎说过：“人类所有问题中的问题，最根本和最有趣的，是确定人在自然界中的位置及其与宇宙的关系。”[1]如今，人类正借助人工智能重新回答这一问题。古代哲学更多讨论“世界本身是什么”。1637年，笛卡尔把人的理性自我置于哲学首位，提出“我思故我在”，[2]使哲学转向先考察“人能够如何认知”，由此发生认识论转向。1950年，图灵发出振聋发聩之问：“机器能够思考吗？”[3]70多年过去了，人类发明的非生命认知机器，也能够完成某些曾被视为“思考”的认知任务。今天，人类或许正面临一次新的哲学转向，需要重新提出根本之问：不再是“我思故我在”，而是“我意识到我存在”。

智智与共的交互协同框架

当人机智能的禀赋分野与主体性边界得以厘清，“智智与共”便不应仅仅停留在价值愿景层面，而应发展为可解释、可操作的协同理论。我们已然确认：机器是“冷智能”，人类是“活智慧”；人类确定方向、厘定伦理、赋予意义，机器负责执行与扩展。然而，这种分工如何在具体场景中落地？当机器成为认知活动的积极参与者，人类应当如何组织、驾驭和治理多元智能？谁与谁共、共同完成什么，如何分工、如何相互校验，发生冲突时由谁决定、责任由谁承担？要回答这些问题，必须将“智智与共”从理念转化为包含目标共享、能力互补、人机互校、权限可控、责任明晰的运行机制。

具体而言，“交互”应承担三种功能：一是连接认知主体与物理环境，形成“感知—思维—行为”的反馈回路；二是连接思维软构体与物质硬构体，使机器认知能够外化为行动；三是揭示人与机器之间可能形成的能力互补和协同关系。

物理空间与认知空间的交汇。人类生存在两个相互交织却又不同的空间：一个是客观的、外在的物理空间，另一个是主观的、内在的认知空间。人机“智智与共”的深层逻辑正在于，机器同时在物理空间（具身交互、感知行为）和认知空间（记忆计算、思维推理）运作，形成“知行合一”的闭环。物理空间中的感知智能和具身智能是“形而下、物质性的”；认知空间中的记忆智能和计算智能是“形而上、精神性的”。形而上为形而下之高阶，形而下为形而上之具象。

硬构体与软构体的深度互动。理解人机协同的微观机制，需要引入硬构体与软构体的互动。硬构体是“寄生在物质和能量上的物理实体”。认知机器的具身——物质硬构体，由硅基芯片等组成，不是细胞体，没有新陈代谢，没有自免疫、自组织、自成长，也没有区分“我”与“非我”边界的跨模态的觉知；它只能依靠外部力量完成升级维护和更新换代，依靠对外交互吸取负熵、维持秩序、抵制熵增。软构体则是“认知空间中的思维要素”，是硬构体的镜像。人机协同的微观机制，正是软构体与硬构体的纠缠与互动。以无人驾驶汽车为例：物理空间中的硬构体包括车厢、底盘、轮胎、电机、传感器、芯片等；认知空间中的软构体包括操作系统、驾驶脑程序、行车地图、交通规则等。软构体和硬构体交互，虚实互补，形成汽车具身智能。

交互协同的运行机制与伦理边界。基于上述认知，“智智与共”的交互协同框架应立足使命对齐、优势互补、迭代发展、责任在人这几条重要原则。

使命对齐。人类定方向，机器去执行；人类权衡价值，机器守边界；人类创造意义，机器实现效率。机器的认知目标必须源于人类的价值设定，而非自身演化出的独立意图。让机器受控于人，实现使命对齐，正是人类智慧的体现。机器受控于人意味着，人类能够自如调用并迭代它，并有责任确保其不偏离轨道，主动权始终掌握在人类手中。

优势互补。机器发挥自身优势，进行暴力计算、海量处理数据、稳定执行命令；人类彰显自身特质，拥有情感、价值判断、原创想象与意义感知。二者并非简单替代，而是优势互补、协同共生共创。以智能驾驶为例，驾驶脑可始终保持专注，实时生成精确的路权分配与驾驶态势图，并通过“记忆棒”系统，持续积累驾驶知识和经验；但在面临涉及生命伦理的极端情况时，最终决策权仍应保留给人类监管者或预设的人类价值框架。这种分工划定了人机智能的权责边界，让碳基智慧的道德判断与硅基智能的高效执行形成有机结合，从而使人发挥人的智慧，机器发挥机器的智能。

迭代发展。人机协同不是单向的指令传递，而是在“感知—思维—行为—再感知”的认知螺旋中持续修正、共同进化。认知机器不再是被动的数据处理者，而是在与环境的动态互动中自主学习、自我纠错并实现能力进化。通过“人教机器学”与“机器自主学”的有机结合，机器可逐渐深入理解人类的意图。

机器的权限边界必须始终处于人类可控范围之内。认知机器长于计算，长于被控制，长于具身行为，长于一以贯之地以其工具性为人类提供服务。在涉及重要利益、重大风险与价值冲突的场景中，人类拥有不可让渡的最终控制权。例如，无人驾驶车辆必须具备在遇到无法处理的状况时安全、可靠地自主停止的能力，这是系统设计的底线要求。

归根结底，伦理责任在人，不在机器。既然机器不具备意识、欲望和情感，便不能成为道德主体或法律责任主体。我们创造工具，是为了让人类更好地成为人，而不是为了制造新的“神祇”。将机器人格化、拟人化，强行赋予人工智能以意识、情感、性格、信仰、生命与道德诉求，进而追问机器是否会说谎，是否会产生困惑，是否懂得诗歌、浪漫与爱情，无非是人类自作多情、自寻烦恼罢了。人类是责任的唯一主体，技术只是责任的传导介质。坚持机器的工具属性，是构建可信人机协同关系的伦理基石。认知机器只是人类思维和思想投射的影子，是人类追问世界时不小心“唤醒”的一种镜像存在。从中，人类可以很好地照见自己，并受到启发与警醒，这已经足够。唯有责任边界清晰，多元智能的协同才能行稳致远。

教育要培育人的想象力和创造力

智能时代，提出问题比给出答案重要，选择比能力重要，能干能做比能说会道重要，智慧比智能重要。“智智与共”的交互协同框架可确立人机共生的制度安排，但这一框架能否持续运转，取决于人类自身能否培育出与机器智能相得益彰的认知能力。倘若人类在机器面前放弃独立思考与价值判断，再精巧的协同机制也将形同虚设，而教育正是塑造这种不可替代性的根本途径。

教育：人类最伟大的创造之一。相较于自然界其他物种，人类最突出的特质之一，在于强大的学习能力。教育的传承性与传播性，使智能不再封闭于个体自身。它将知识的传播和对预设问题的解答，从“现在进行时”凝练为“现在完成时”，并以浓缩重演的方式代代相传，使智能深深植根于教育。正如个体胚胎发育浓缩重演物种自然进化的历程，人类文明演进浓缩重演人类认知进步的历程；教育则让个体得以浓缩重演人类认知的历程。教育的存在，意味着每一代人不必从头开始摸索，而是站在前人的肩膀上继续前进。这正是人类能够以“超自然进化”的速度发展的根本原因。

教育范式的革命：从曾经的“知识传授”到“能力培育”。教育的主要任务是知识传授和技能训练，因为知识稀缺，需要记忆和传承。而在智能时代，知识可以随时随地通过智能设备获取，机器可以完成信息检索、文献筛选、计算、逻辑推理、流程自动化等任务，可以回答人们提出的各种各样的现实问题。在这一时代背景之下，教育的范式转型迫在眉睫。

当前，教育的目标正在发生根本性转变：从“教给学生什么知识”转向“启发学生创造什么新知识”。人工智能冲击教育系统各要素，但也带来教育的二次跃升，使教育回归本质：回归教育“人何以为人”这一根本命题，回归对人的关键能力的培育。过去我们称教师为“教书先生”，如今教师则是“教认知机器和学生如何使用认知机器的‘先生’”。

培育好奇心、想象力、共情力、审美力、原创力。人类独有的批判性思维、原创想象力和共情判断力，比以往任何时候都更重要。具体而言，智能时代的教育应重点培育以下五方面能力。

好奇心：提问的能力比回答的能力更重要。机器可以回答问题，但提出真正有价值的问题，需要抽象、联想与交互，需要无尽的求知欲，需要好奇心驱动。想象力：创造力源于想象力，想象力源于大胆的抽象和朴实的联想，深化于冷静的类比，并进而接受实践的检验。联想建立关联，于关联中发现相似，进而形成类比、实现迁移，由此及彼，触类旁通，举一反三。共情力：理解他人的情感、处境和需求，这是碳基生命独有的能力，机器无法做到。审美力：对美、和谐、意义的感知和判断，属于人类智慧的独特维度。原创力：从“0到1”的突破。软构体之间的拓扑连接关系多种多样，为联想、关联、相似、类比与迁移提供了可能；但真正的原创突破，仍依赖人类提出新问题、开辟新路径。好奇心、想象力、共情力、审美力、原创力，共同构成人类不可替代的认知优势。

人机交互协同的教育新形态。未来教育中，知识服务如同水、电、燃气一样，无处不在、无时不在、人人皆用，将成为人类社会的基础设施。每个学习者都可以拥有一个或多个微型智能机器作为代理。这些代理如影随形，帮助学习者延伸智力与体力，并协助其处理各类日常事务。然而，工具再强大，也无法替代学习者自身的认知建构过程。学习使人理解前人或者他人如何“解释现象、解决问题”，这一过程本质上是学习者与知识、他人、世界之间的深度互动。机器可以提供辅助，提供海量的硬构体供训练，但将硬构体抽象为软构体、内化为自身认知的过程，必须由学习者亲自完成。许多事情可交由机器执行，但学习者自己必须会做。唯有知道如何做，人类才能更好地控制机器。

智智与共视域下的人机共生图景

智能始于认知，成于工程。设计、制造和培育千姿百态的可交互、会学习、自成长的认知机器，是一项伟大的工程——认知工程。当前，人类正借助机器延伸与拓展自身的体力与智力。与地球上的万千物种相比，人类从未被动受制于纯粹的自然进化法则，而是从早期的“觅食者”跃升为“种植者”“生产者”“建设者”，更进一步成为“创造者”。

在这样一个共生共创的智能时代，智智与共、兼容并包将催生新型人机关系。人类将变得更智慧，从低级、重复的脑力劳动中解放出来，转向高阶思考与创造；人类将变得更自律，掌握强大工具，恪守约束、明晰责任；人类将变得更有尊严，不被重复性劳动绑架，彰显生命主体性；人类将变得更优雅，拥有足够的时间去审美、去爱、去享受精神生活。然而，这一切美好前景的前提，在于人类始终以智慧驾驭智能，以主体性统摄工具性。“智智与共”不是对人类主体性的消解，而是对多元智能的有机组织。

人类智慧中，除智能之外，还有意识、欲望、信仰与价值观。人类求知的不竭动力，以及想象力与创造力的高度自由，是机器难以企及的。[4]

机器没有意识，意识不到自己的存在。机器中所有丰富的知识、所有冰冷的精密、所有极致的高效，都只是人类智能的延伸，而非独立的生命。当机器智能体日益普及，人类在数量上或许会成为“少数派”，但这些智能体凭借其在思维、控制和具身行为方面的优势，能够一以贯之地为人类提供服务，从而成为人类思维的“加速器”和力量的“放大器”。智能的真谛，唯有历经岁月的生命能够体悟；智能的内核，唯有具备精神自觉的人类得以承载并运用。

让碳基智慧的道德判断与硅基智能的高效执行形成优势互补，让人发挥人的智慧，机器发挥机器的智能，各智其智，智人之智，智智与共——这是人类文明迈向更高阶段的必由之路，也是人类新文明的图景。只有当技术始终服务于提升人类尊严、促进文明进步这一根本目标时，我们才能真正开创一个更加璀璨的文明图景：技术进步与人文关怀相得益彰，工具智能与道德智慧相辅相成，人类与机器“智智共生”。

注释

[1]T. H. Huxley, Evidence as to Man's Place in Nature, London: Williams and Norgate, 1863, p. 71.

[2]笛卡尔：《谈谈方法》，王太庆译，北京：商务印书馆，2000年，第27页。

[3]A. M. Turing, "Computing Machinery and Intelligence," Mind, 1950, 59(236).

[4]李德毅：《智能时代的基础研究》，《国家治理》，2026年第14期。