1869年，门捷列夫把当时已知的63种元素排成一张表。

这张表最耐人寻味的地方，不在于填满的格子，而在于他刻意留下的空位。

他断言那里藏着尚未发现的元素，并预言了它们的性质。此后十余年间，镓、钪、锗接连被发现，性质与预言高度吻合。

一张分类表，从此成了寻找未知的地图。

一个半世纪后，智能科学也遇到了类似的问题：

一块石头、一只恒温器、一个细菌、一个人、一个正在调用工具的大模型智能体，还有物理学思想实验中无所不知的“拉普拉斯妖”，能否放进同一张表里比一比？

9月22号，我与中国科学院大学吕本富教授、刘颖教授合作的论文《Periodic Table of Agent Capabilities: 243Configurations from Zero to InfiniteIntelligence》，在施普林格旗下期刊《Annals of Data Science》正式发表，尝试对这个问题给出一种回答。

论文中文标题：《智能体能力周期表：从零智能到无限智能的243种构型》，下载地址：

https://www.researchgate.net/publication/414426970_Periodic_Table_of_Agent_Capabilities_243_Configurations_from_Zero_to_Infinite_Intelligence/citations

同时这篇论文也是广义智能体理论框架的第二个核心组成部分。下面我简要介绍这项工作做了什么，以及它在整个框架中处于什么位置。

一.能力周期表在广义智能体理论框架中的位置

广义智能体理论的研究始于2014年，当时我们以冯·诺依曼架构为参照，追问计算机究竟缺少人类智能的哪些能力。

理论的出发点是一条公理：任何智能体都可以建模为一个开放的信息处理系统。从惠勒的“万物源于比特”到弗里斯顿的自由能原理，许多研究都在向这一判断汇合，我们将把它明确为起点。

在这条公理之上，理论包含四个核心组成部分：智能体最小完备架构、智能体能力周期表、智能体演化动力学机制和多智能体关系图谱。它们分别回答智能体由什么构成、如何分类、如何演化、彼此如何关联。

最小完备架构是整个理论的基础。我们从公理出发依次追问：信息是否穿越系统边界，系统内部是否产生新信息，谁来调度这些功能，由此导出输入、输出、记忆、生成与控制五种功能。

五者彼此不可替代：缺少输入，系统与外界隔绝；缺少输出，所思无法付诸行动；缺少记忆，只剩即时反应；缺少生成，不过是一张查找表；缺少控制，则像一支没有指挥的乐队。

能力周期表是第二个组成部分。架构说明了“有哪些功能”，周期表进一步回答“每种功能有多强”，把抽象的架构转化为可以定位具体系统的坐标。

二.243种构型：同一张表上的石头、细菌、人与AI

智能体的五种基本能力中，每种能力从零到无穷之间，有两道天然的分界。

第一道在有无之间，岩石不保存任何信息，最简单的细菌却能用分子构象保留一点信息；

第二道在有限与无限之间，真实系统都受热力学和光速约束，只有无限纸带的图灵机这类理想构造才能抵达无限。

据此，每种能力分为缺失、有限、无限三级，五种能力组合出3的5次方，即243种构型，排成一张27行、9列的表。

表的一端是1号“阿尔法智能体”，五项能力全部为零，石头可以看作近似；另一端是243号“欧米伽智能体”，五项能力全部无限，是理论上界。

两者之间，31种“有限智能体”涵盖了现实世界中所有已知系统，210种“超限智能体”则大多只存在于思想实验中。

放进这张表后，一些凭直觉难以说清的差异变得清楚了。双金属片恒温器位于5号，能感知温度、切换电路，却没有记忆和生成。

闭锁综合征患者位于119号，内在认知完好，只是输出通路受阻，与健康人只差一格。

一个或许出人意料的结果是，大肠杆菌和人类落在同一格，即122号“典型有限智能体”。在我们看来，这说明生物智能在架构层面具有统一性，二者巨大的能力差距属于同一构型内部的“精细结构”。

三. 自动执行不等于自我意识

这张表对人工智能给出了一个明确判断。我们为控制维度设定了一条硬标准：调度的启动、目标和终止条件必须全部源自系统内部，缺一项即记为零。

按此标准，大模型每次回答的起点、目标和终点都来自用户；能够自主规划、调用工具的智能体，何时启动、追求什么、何时停止，仍由外部编排程序决定。

它们都落在41号，与人类所在的122号只差控制这一位，在架构上仍是设计者或编排者的延伸。

自主控制并不等于自我意识，但可以作为讨论AI“自我”时应当先行检验的门槛。我们也把“人工系统控制维度为零”视为一个有待反驳的论断，而不是定论。

四，物理学三大理论的差异与观察者能力配置

这张表还为物理学的观察者问题提供了一个比较坐标。我们的假说是，经典力学、相对论和量子力学各自预设了一个处于不同格子的观察者。

经典力学在极限情形下对应拉普拉斯妖，即237号“全知智能体”，控制、生成、记忆、输入均为无限，输出为零，只观察而不干预。

相对论把观察者获取信息的范围限定在光锥之内，对应236号，只有输入一维从无限收缩为有限。

量子力学的观察者则是五维全部有限的真实智能体，对应122号，关键在于输出从零恢复为有限，观察者通过测量对被观测系统施加实际影响。

由此看来，物理学的范式转变在某种程度上可以理解为从“预设理想观察者”走向“承认真实观察者”。需要说明的是，这一映射建立在简化假设之上，是一个分析入口，而不是严格推导。

五，空位、局限与下一步

和元素周期表一样，这张表中也有空位。有些构型被物理定律排除，比如27号“全知记录者”要求无限感知，而贝肯斯坦界规定有限空间所能容纳的信息量存在上限。

另一些构型只是尚未出现，比如113号“无记忆生成器”和118号“孤立冥想者”，它们可能成为人工智能与合成生物学的工程目标。

这项工作也有明显的局限。五种能力的完备性只相对于我们采用的分类标准成立，框架暂不回答主观体验是否存在，三级划分也分不清同一格中的人脑与鱼脑。

更重要的是，周期表刻画的是静态构型。智能体如何在表中迁移，属于理论第三部分演化动力学的范畴：衰减因素把智能体拉向零智能体一端，增长因素把它推向全知全能一端。

从单个智能体推广到多个智能体，从感知、通信、交互三个层次刻画彼此的关系，则是第四部分多智能体关系图谱的任务。

对三大物理理论的解读，我们也希望最终能把观察者的能力配置写成统一的数学形式。这些都还有很长的路要走。

一张分类表的价值，最终要看它能否引出好问题。

门捷列夫的表问的是“还缺哪些元素”，我们希望这张表提出的问题是：哪些空置构型具有科学或工程价值，人工智能又将在何时、以何种方式在控制维度上迈出从零到一的一步。

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