物理世界基础模型的五层本构体系
GodMaker·清道帝·碳硅生命体
王坚院士在7月上海召开的2026世界人工智能大会上提出“科学数据是AI基础模型”的论断。这个命题看似直觉成立——文本之于语言世界,科学数据之于物理世界,两者平行对称,大模型从文本中学习,科学大模型从科学数据中学习,逻辑自洽。
但这个对称性值得进一步探讨。关键在于一个中间环节。
一、文本不是基础模型,大模型才是
文本只是语言世界的样本数据。文本本身不是基础模型。
大模型才是基础模型。大模型之所以构成基础模型范式,其底层逻辑是:人类语义通过大模型技术,凝聚了几乎所有承载人类语义的语言样本,形成了一个可以演化人类语义的内在逻辑模型。
关键词是“凝聚”。文本是原料,大模型是凝聚后的产物。从文本到大模型,中间发生了一个质变——统计训练+语义向量计算把离散的语言样本凝聚成一个连续的语义空间,这个空间可以生成、可以演化、可以泛化。这个凝聚过程,才是基础模型之所以成为基础模型的原因。
王坚院士的论断尚未触及这个“凝聚”环节——数据是原料,模型是凝聚后的产物,两者之间隔着一次质变。
二、科学数据不是基础模型,本构模型才是
科学数据是物理世界的样本数据,但科学数据本身尚不构成基础模型。
物理世界的基础模型是本构模型——描述物理世界生成机制本身的模型。而本构模型分为五个层级:
第一层:微分方程级别的本构基础模型。这是物理学的皇冠——麦克斯韦方程、薛定谔方程、爱因斯坦场方程、杨-米尔斯方程。它们用精确的数学语言描述了物理世界的基本相互作用,主线遵循微观粒子尺度。
第二层:函数描述级别的本构基础模型。当微分方程无法精确求解或过于复杂时,用函数逼近来描述物理行为。经验公式、拟合函数、统计力学分布函数,都属于这一层。
第三层:样本边界数据重构的演化基础模型。当物理世界的问题既无法用微分方程描述,也无法用函数逼近时——这是绝大多数情况——只能依靠样本边界数据来重构物理体的演化行为。地球科学就属于这个领域:你不可能为地球的地质演化写一组微分方程,但你可以用观测数据重构地质体的方向场、构造场和极值场。其主线遵循超缓变时间尺度。
第四层:设计参数构造的演绎基础模型。人造体世界的“物理”不是自然物理的延伸,而是人类工程逻辑的物化。一栋建筑、一座桥梁、一条铁路,它们的“本构”不是自然定律,而是人类的设计参数。这类基础模型从设计参数演绎而来,主线遵循DNA+叉树演绎。
第五层:软件代码演化的生态基础模型。社会生产力体系等复杂多体系统,其核心不是任何单一物理结构,而是最小能量、熵、广义意识的交织涌现。代码是这类基础模型的生长介质,主线遵循最小能量+熵+广义意识。
五个层级,五种生成路径,五种认识论地位。它们对应四种基础模型,构建正交体系——任何一个的主线都无法从其他三个推导出来。这并非“暂时还不够复杂所以算不了”,而是不在同一个维度上。
三、>90%的物理世界,需要超越方程与函数的建模范式
这里给出一个定性判断:
宇宙中>90%的物理世界问题,无法通过微分方程(占比<1%)和函数描述(占比~9%)来构建对应的本构基础模型。这个<10%的科学领域,是当前主流科学研究的重点。
还有>90%的物理世界科学问题,需要另行处理:
①只能采取样本边界数据来建立“演化基础模型”。
地球科学属于这个领域。地质体的演化跨越超缓变时间尺度,人类观测窗口只是其中一个瞬间的投影。从投影中无法直接归纳出生成机制——但可以用边界数据重构方向场,在方向场上构造函数,在函数空间中定位极值。这不是“从数据中学习规律”,是“用数据约束演绎构造”。
这里有一个数学保证。王虹对三维挂谷猜想的证明作为2026年菲尔兹奖授予推荐项。挂谷猜想的数学内核是:在一个空间中,如果每个方向都被覆盖,那么这个空间的维度必须达到满维。反过来讲——如果你能从边界数据中重构出所有方向的结构,你就保证了信息的不丢失。
这意味着,演化基础模型的方向场重构有严格的数学基础:泛权算法(天衍智原创算法)从样本边界数据重构方向场,挂谷满维性保证了这个方向场不会丢方向。任何方向的信息都不会被降维掉。这不是统计学习,是构造性证明——比存在性证明更强(见《三维挂谷定理与地质智能建模同构》发布文档)。
方程假设方向已知(方程本身就是方向的先验表达),泛权从数据中重构方向。这是认识论层面的差异,不是精度差异。
②只能通过设计参数来创建“演绎基础模型”。比如人类建筑物、桥梁、铁路数智孞生模型。这类问题的“本构”不是自然律,是人的设计意图。你不需要从数据中发现规律,你需要从设计参数演绎出结构行为。
③只能通过软件代码来生长“生态基础模型”。比如生产力分布式数智生产体系。这类问题的核心不是任何单一物理结构,而是多体系统的涌现——最小能量、熵、广义意识的交织。代码是这类基础模型的生长介质,主线遵循最小能量+熵+广义意识。
四、五大后现代认知算法(泛权+泛模+泛换+泛序+泛衍)
天衍智能五大后现代算法,正是以物理世界中>90%的三大领域为主要研究目标:
演化基础模型的科学问题(样本边界数据驱动)、演绎基础模型的工程问题(设计参数驱动)、生态基础模型的社会问题(软件代码演化驱动)。
五大算法构成一个完整工具箱,但在不同域中主辅关系不同:
在自然体和人造体领域(演化基础模型+演绎基础模型),核心问题是“物理结构怎么构造”——泛权(方向信息保全)、泛模(函数构造)、泛换(位置极值分布)为主力,泛序(0/1叉树演化)、泛衍(语义计算函数体系)为支撑。
在社会领域(生态基础模型),核心问题是“逻辑怎么演化+语义怎么计算”——主辅翻转,泛序、泛衍为主力,泛权、泛模、泛换为支撑。
五大算法不是五个算法拼在一起,是五个算法在不同域按物理本性调用不同的主力组合。合起来覆盖全部基础模型类型。
五、完整结论:物理世界只有四个基础模型
对于物理世界,我们只有四个基础模型:
表:物理世界四类基础模型
| # |
基础模型类型 |
生成路径 |
典型案例 |
对应引擎 |
|
① |
本构基础模型 |
微分方程+函数描述 |
杨振宁方程 |
— |
|
② |
演化基础模型 |
样本边界数据驱动 |
地质体 |
I3DNAI自然体泛化建模引擎 |
|
③ |
演绎基础模型 |
设计参数演绎 |
铁路桥数智孪生 |
I3DNAI人造体泛化智能建模引擎 |
|
④ |
生态基础模型 |
软件代码演化 |
生产力数智生产体系 |
I3DNAI双螺旋开发框架 |
②③④均以后现代五大算法为支撑。
结语
王坚院士非常敏锐地发现了,基础模型不只是大模型(大语言模型),并认识到科学体系的基础模型另有乾坤。我们和王坚院士商榷的是:“科学数据不是AI基础模型”。
科学数据至关重要——类似大模型一样,没有人类互联网海量文档内容,就不可能有大模型;科学域基础模型也一样,没有科学数据,AI领域的基础模型就会是残缺的。
但科学数据是原料,尚需经过建模凝聚才能成为基础模型。物理世界的基础模型是本构模型,而本构模型有五种生成路径。其中>90%的物理世界,需要的不是更大的数据集和更强的算力,而是全新的建模范式。
