钱教授课堂
26-06-01 20:00 微博认证:博导,南京大学教授、高级工程师

#钱教授论语#
【每周好文分享——基模和垂模的融合】
摘要:本文基于“祖先脑与自生脑”的认知隐喻,系统构建了基础大模型(基模)与垂直大模型(垂模)的融合理论框架。基模作为全人类知识的数字化结晶,具备泛化能力与创新潜能;垂模作为特定领域专家知识的载体,实现精准执行与效率提升。本文提出“应用垂模在先,创新基模为重”的核心原则,并从本体论、认识论、实践论和方法论四个维度,深入阐释两者的辩证关系与协同机制。研究发现,基模与垂模的融合并非简单的技术叠加,而是一种“通才与专才”的共生进化——垂模以基模为根基实现领域深耕,基模借垂模反馈完成认知迭代。本文最后提出“双脑融合”的架构模型与发展路径,为人工智能从工具向伙伴的跃迁提供理论支撑。
关键词:基础大模型;垂直大模型;模型融合;祖先脑;自生脑;人工智能

一、引言:从大脑隐喻到模型融合
近年来,人工智能大模型技术经历了从任务特定模型到基础模型的深刻范式转移。这一转变不仅涉及技术架构的革新,更触及人工智能本质的重新理解。本文作者曾提出一个认知隐喻:每人有两个大脑——祖先脑汇集人类进化数百万年的元知识,自生脑积累个体出生后数十年的经验智慧。这一隐喻在人工智能时代获得了新的诠释:基础大模型(基模)如同数字化的“祖先脑”,是全人类知识结晶的载体;垂直大模型(垂模)则如同“自生脑”,承载特定领域或专家的后天经验。
当前,人工智能领域的核心议题已从“模型性能的单一提升”转向“基模与垂模关系的重新审视”。一方面,基础大模型通过海量数据预训练,展现出惊人的泛化能力和涌现特性,能够在零样本或少样本条件下完成跨领域任务;另一方面,垂直大模型通过领域数据微调,在特定任务上实现精准高效的执行,成为人工智能落地产业的关键抓手。然而,两者关系并非简单的替代或优劣之分,而是一种深刻的辩证统一。
本文的核心论点是:基模与垂模的融合,是人工智能迈向通用智能的必经之路。在应对高度复杂和迅速变化的现实问题时,单一专业知识往往力不从心,需要基模的创新能力与泛化能力提供突破性思路;而在日常应用中,垂模的精准性与效率优势不可或缺。这一认识呼应了心理学中的双重加工理论——系统1(直觉、快速)与系统2(理性、缓慢)的协同运作,构成了人类智能的完整图景。
本文将首先梳理基模与垂模的概念内涵与演化脉络,继而从本体论、认识论、实践论和方法论四个维度构建融合理论框架,最后提出“双脑融合”的架构模型与发展路径,为人工智能的下一阶段发展提供理论参照。

二、概念溯源与演化脉络
1.从任务特定模型到基础模型
人工智能视觉——语言模型的发展经历了三个关键阶段:
第一阶段:任务特定模型。早期模型针对单一任务设计,如图像分类、目标检测或视觉问答。这类模型在特定任务上表现优异,但泛化能力有限,难以迁移到新场景。每个新任务都需要重新收集标注数据、重新训练模型,导致高昂的成本和较长的开发周期。
第二阶段:模块化/适配器/提示微调模型。研究者开始探索基于预训练模型的迁移学习范式,通过微调或适配器模块,将通用能力适配到特定任务。这一阶段的核心创新在于“预训练——微调”的两阶段范式,显著降低了下游任务的数据需求。然而,模型仍需要针对每个任务进行调整,未能实现真正的通用性。
第三阶段:基础模型。以CLIP、GPT等为代表的基础模型,通过海量多模态数据预训练,具备零样本和少样本推理能力。这类模型不再局限于单一任务,而是能够理解跨模态的语义关联,在未见过的任务上展现出惊人的泛化能力。这一范式转移的关键驱动力包括:多模态对比学习、提示工程、可扩展的Transformer架构。
2.基模:全人类知识的数字化结晶
基础大模型(基模)的本质特征可以概括为:通过海量多源数据预训练,捕获世界运行的底层模式与关联规则,形成可迁移的通用知识表征。其核心能力包括:
涌现性:当模型规模达到临界点后,出现小模型不具备的推理和联想能力
泛化性:在零样本或少样本条件下,能够处理未见过的任务类型
跨模态理解:打通文本、图像、语音等多种模态的语义鸿沟
远距离联想:在不同知识领域之间建立类比和连接,这正是创新思维的源泉
从“祖先脑”的隐喻来看,基模如同人类数百万年进化的智慧结晶。它不是对特定知识的简单存储,而是对世界运行规律的深层把握——如同祖先知道火能取暖、水能解渴,却不需理解燃烧的化学方程式或水的分子结构。
3.垂模:领域专家知识的载体
垂直大模型(垂模)是在基模基础上,通过领域数据微调或增强得到的专业模型。其特征包括:
领域专注性:聚焦于特定行业或任务(如医疗、法律、金融)
执行精准性:在专业领域内的准确率和规范性远超通用模型
知识固化性:将专家的隐性知识转化为可复用的显性能力
实践中,垂模的构建通常采用“基座模型+领域微调”的路径。例如,中关村科金为船舶行业打造的“百舸”大模型,融合了船舶领域百万级专业知识库,构建了智能问答、研报写作等专业智能体。又如,上海市规划资源局与商汤联合研发的“云宇星空大模型”,打造了“基座大模型+六大垂类模型”的“1+6”体系,覆盖规划资源、政府治理、社会共创三大领域的十大核心场景。
从“自生脑”的隐喻来看,垂模如同个体出生后数十年积累的专业经验。它是后天习得的、精深的、可操作的知识,能够在特定场景中快速准确地做出判断。

三、基模与垂模的辩证关系
1.本体论:两种智能形态的互补本质
基模与垂模在本体论层面构成了智能的两种基本形态。这两种智能形态并非割裂,而是互为表里、相互依存。垂以基模为根基——如果没有基模提供的通用语言理解和世界知识,垂模将沦为缺乏常识的“书呆子”;基模则需要垂模来实现价值落地——没有垂模的专业适配,基模的广博知识难以转化为实际生产力。
2.认识论:创新与应用的双重路径
从认识论视角审视,基模与垂模对应着两种不同的认知路径:
应用路径——垂模在先。在解决重复性、确定性的专业问题时,垂模具有不可替代的优势。它基于领域知识库和专家经验,能够快速准确地完成特定任务。正如零一万物创始人李开复所言,当前大模型行业亟需打通基座模型到垂直场景的“最后一公里”,将先进模型能力转化为企业生产力。这一路径强调效率、准确性和可控性。
创新路径——基模为重。当面对高度复杂、迅速变化或前所未见的问题时,单一专业知识往往力不从心。创新往往发生在学科的交叉地带——基模因为接触过人类所有领域的知识,能够在看似无关的事物之间建立远距离联想,提出突破性思路。这一路径强调跨界、类比和涌现。
科学史上的重大发现,如阿基米德的浮力定律、凯库勒的苯环结构、爱因斯坦的相对论,本质上都是“祖先脑”式的直觉顿悟——在逻辑推演失效时,通过图像联想和模式识别“看见”真相。这正是基模的核心价值所在。
3.实践论:应用与创新的动态平衡
在实践中,基模与垂模的关系体现为动态平衡的辩证过程:
第一阶段:垂模落地,效率优先。在人工智能产业化初期垂模是主要发力点。企业通过领域数据微调,将通用模型能力转化为具体业务场景的解决方案。这一阶段的核心任务是“用垂模赚钱”——实现效率提升、成本降低和体验优化。
第二阶段:基模突破,创新驱动。当行业面临颠覆性变化或遇到从未见过的难题时,垂模存储的“老经验”可能成为认知牢笼。此时需要引入基模进行头脑风暴和跨界联想,探索全新的解决路径。这一阶段的核心任务是“用基模想象未来”。
第三阶段:融合共生,螺旋上升。基模通过“开天眼”产生的新思路,在实践中验证成功后,需要被固化为新的垂模,去服务更多的应用场景。而垂模在实际应用中积累的领域数据和反馈,又可以用于基模的迭代优化。这种螺旋上升的过程,构成了智能系统自我进化的闭环。

四、融合框架:理论模型与实践路径
1.理论模型:双脑协同的三层架构
基于上述分析,本文提出基模与垂模融合的“三层架构”理论模型:
第一层:基模底座(祖先脑层)。作为整个系统的认知基础,基模底座负责提供通用知识、世界模型和跨域联想能力。它不需要精通所有专业领域,但必须把握世界运行的底层逻辑和基本规律。这一层的核心指标是泛化能力和涌现潜力。
第二层:垂模集群(自生脑层)。在基模底座之上,构建面向不同领域和任务的垂模集群。每个垂模专注于特定场景,通过领域数据微调和知识注入,实现精准执行。这一层的核心指标是准确率和效率。
第三层:融合引擎(胼胝体层)。借鉴人脑胼胝体连接左右半球的机制,融合引擎负责动态调度、协同基模与垂模。它根据任务类型和复杂度,智能决策是调用垂模的精准能力,还是激活基模的泛化思维,或是两者的协同配合。
这一架构在“云宇星空大模型”中已有初步实践——其“基座大模型+六大垂类模型”的“1+6”体系,正是上述三层架构的工程实现。
2.融合技术:当前方法与前沿探索
当前,基模与垂模的融合技术呈现多元化发展态势:
微调适配。这是最成熟的融合路径,通过在基模基础上进行领域数据微调,获得专业能力增强的垂模。其优势在于简单直接,但可能面临灾难性遗忘问题——模型在适应新任务的同时,可能损失原有的通用能力。
模型合并。将多个从同一基模微调得到的专家模型,合并为一个更强大的多任务模型。CVPR 2025的研究提出了“时间维度上的模型合并”框架,探讨了当新任务随时间不断涌现时,如何动态整合专家知识。这一方向的关键挑战在于处理任务向量间的非线性冲突。
自适应融合。专利文献提出了一种大语言模型自适应融合方法,通过计算每个垂域模型相对于基座模型的参数增量(任务向量),并基于门控机制动态学习融合权重,从而得到适用于多个垂域的融合模型。这种方法能够有效缓解任务间的干扰,实现多领域知识的有机整合。
互补流形融合。基于流形学习的融合方法,将多个模型的输出映射到概率流形空间,通过度量模型输出的信息价值实现互补增强。这类方法的优势在于非递减的准确率特性和更好的泛化能力,能够确保融合后的性能不低于任何单一模型。
3.实践案例:从理念到落地
案例一:云宇星空大模型。上海市规划资源局与商汤联合研发的“云宇星空大模型”,采用“基座大模型+六大垂类模型”的“1+6”体系,覆盖规划资源领域的十大核心场景。模型具备“问不倒、能调图、会统计、能识图、会报告”五大核心能力,实现了从单点智能到体系化智能的跃迁。这一案例生动诠释了基模的通识能力与垂模的专业深度如何协同赋能复杂场景。
案例二:百舸船舶行业大模型。中关村科金为中国船舶集团经济研究中心打造的“百舸”大模型,融合船舶领域百万级专业知识库与长文本推理能力,构建了智能问答、研报写作、文档解读等行业智能体。这是垂模在垂直行业深度应用的典型案例,展示了如何将基模的通用能力与行业专有知识有机结合。
案例三:医保小智。中关村科金与杭州市医疗保障局合作的'医保小智”智能综合服务平台,通过AI智能客服实现日均处理电话咨询约6000个,智能应答率近90%9。这一案例说明,垂模在民生服务领域的应用,能够显著提升公共服务效率和可及性。

五、融合的挑战与未来进路
1.当前面临的核心挑战
知识冲突与遗忘。当垂模在基模基础上微调时,如何既吸收领域专业知识,又不损失原有的通用能力?这是灾难性遗忘问题的延续。当前的研究尝试通过弹性权重固化、知识蒸馏等方法缓解这一矛盾,但尚未找到完美的解决方案。
融合的可解释性。模型融合带来的性能提升,往往难以追溯其内在原因。当融合失败时,难以判断是哪些模型、哪些特征导致了问题。这种黑箱性质制约了融合方法在医疗、金融等高可靠性要求领域的应用。
动态环境适应。现实世界中的任务和数据分布随时间不断变化,如何实现融合模型的持续学习和动态更新,是当前研究的前沿课题。时间维度上的模型合并,需要在保持已有知识的同时,灵活吸收新知识。
计算成本与部署效率。多模型融合意味着更高的计算开销和存储需求。如何在资源受限的边缘设备上实现高效的融合型部署,是产业化落地必须解决的工程问题。
2.未来发展路径
从融合到共生。未来的方向不是简单的模型拼接,而是基模与垂模的共生进化。垂模在实际应用中积累的领域数据和反馈,反哺基模的迭代优化;基模在持续学习中获得的通用能力提升,又增强各垂模的潜力上限。这种双向增强机制,构成了智能系统的自我进化闭环。
从工具到伙伴。随着融合的深化,人工智能将逐步从被动执行指令的工具,转变为能够主动理解意图、提供创新思路的认知伙伴。这正呼应了本文开篇的隐喻——祖先脑与自生脑的协同,构成了完整的人类智能;基模与垂模的融合,也将催生真正意义上的通用人工智能。
从技术到生态。基模与垂模的融合不仅是技术问题,更涉及产业生态的重构。基础模型提供者、垂直领域开发者、应用集成商之间,将形成更加复杂的分工协作关系。开源与闭源、通用与专用的平衡,将是生态演进的关键变量。

六、结论
本文以“祖先脑与自生脑”为认知隐喻,系统构建了基础大模型与垂直大模型的融合理论框架。核心结论如下:
第一,基模与垂模的关系不是替代或优劣之分,而是互补共生的辩证统一。基模提供泛化能力与创新潜能,垂模实现精准执行与效率提升——两者如同人类的通识智慧与专业技能,缺一不可.
第二,“应用垂模在先,创新基模为重”构成了人工智能发展的战略心法。在日常应用中发挥垂模的效率优势,在突破创新时激活基模的跨界联想,两者的动态平衡是智能化演进的关键。第三,基模与垂模的融合正在经历从简单叠加到深度整合从静态组合到动态进化、从技术集成到生态构建的范式转移。三层架构、模型合并、自适应融合、互补流形等技术路径,共同勾勒出融合发展的多元图景。
展望未来,基模与垂模的融合将不仅改变人工智能的技术形态,更将重塑人与智能的关系。当数字化的“祖先脑”与“自生脑”真正实现协同进化,我们或将见证一种新型智能的诞生——它既有全人类文明的广度积淀,又有专业领域的深度洞察,既有稳定可靠的精准执行,又有突破创新的涌现潜能。这正是人工智能从工具走向伙伴的跃迁之路。
@张慕梁@禹晋永 @徐浩然
@邓桁桁 @资本运营专家冯鹏程教授 @李凯洛
@叶峰 @李厚霖 @姜岚昕 #钱志新# #国产大模型聚齐了#

发布于 山西