發(fā)布時(shí)間：2026-03-13
屏幕上，一只“賽博果蠅”正略顯笨拙地覓食、梳毛。正是這只來自硅谷初創(chuàng)公司Eon Systems的果蠅引發(fā)了科技圈熱議，連埃隆·馬斯克都在社交媒體上對(duì)此表示驚嘆。
它究竟有何神奇之處？根據(jù)Eon Systems公司發(fā)布的視頻介紹，這只“賽博果蠅”沒有接受過任何AI訓(xùn)練，視頻動(dòng)畫也沒有預(yù)設(shè)腳本，驅(qū)動(dòng)它的是一個(gè)被1:1復(fù)刻進(jìn)計(jì)算機(jī)的真實(shí)果蠅大腦。其實(shí)，虛擬大腦的嘗試早已有之。然而，能讓虛擬大腦驅(qū)動(dòng)模擬軀體，完成“從感知到行動(dòng)”的閉環(huán)，這或許是第一次，這也正是這只“賽博果蠅”的特別之處。
這是否意味著科幻小說中的“人腦復(fù)制”和“意識(shí)上傳”已離我們不遠(yuǎn)了？“數(shù)字永生”也已初露端倪？專家認(rèn)為，由于此次披露的技術(shù)細(xì)節(jié)不足，還很難判斷其重要性，但真要讓仿真大腦驅(qū)動(dòng)實(shí)體機(jī)器人，卻還有很多難以想象的困難需要克服。
果蠅“數(shù)字大腦”接上“電子軀體”
在中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心研究員徐春看來，“賽博果蠅”的核心技術(shù)亮點(diǎn)在于它沒有依賴人工智能算法的擬合，而是構(gòu)建了高度忠實(shí)于生物本身的神經(jīng)連接網(wǎng)絡(luò)，并實(shí)現(xiàn)了神經(jīng)激活到行為的閉環(huán)。
此次Eon Systems發(fā)布的成果并非一蹴而就。早在2018年，學(xué)界就公開了用冷凍電鏡獲取的一只成年雌性果蠅的大腦數(shù)據(jù)庫。但是，如何將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為功能性模擬，一直困擾著科學(xué)家。
2024年，現(xiàn)任Eon Systems首席科學(xué)家的菲利普·蕭（Philip Shiu）在《自然》雜志發(fā)表了一項(xiàng)基礎(chǔ)研究成果。研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一個(gè)包含12.5萬個(gè)神經(jīng)元、5000萬個(gè)突觸連接的“數(shù)字果蠅大腦”。但當(dāng)時(shí)它只是一個(gè)沒有軀殼的“幽靈”——雖然可以產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)指令，指令卻無處可去。
如今，研究團(tuán)隊(duì)給它接上了一個(gè)電子軀體。果蠅數(shù)字大腦發(fā)出的信號(hào)能在數(shù)字神經(jīng)環(huán)路中穿梭，無需外部代碼發(fā)號(hào)施令，而虛擬感官收到指令就能驅(qū)動(dòng)虛擬肌肉收縮，產(chǎn)生響應(yīng)的行動(dòng)，從而形成從感知到行動(dòng)的閉環(huán)——數(shù)字大腦就這樣完成了自主決策。
復(fù)制人腦真的已經(jīng)“指日可待”？
“賽博果蠅”的成功，是否意味著實(shí)現(xiàn)小鼠、猴子甚至人類大腦的“全腦仿真”，已是指日可待？
“單就神經(jīng)元數(shù)量而言，就是一個(gè)巨大的鴻溝。”徐春坦言，從果蠅到小鼠、猴子，乃至人類，大腦的復(fù)雜程度呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)——果蠅大腦約有12.5萬個(gè)神經(jīng)元，小鼠大腦神經(jīng)元數(shù)量是果蠅的560倍，達(dá)到約7000萬個(gè)，而人腦則包含約860億個(gè)神經(jīng)元和數(shù)萬億個(gè)突觸。
“此次果蠅研究采用了高精度電子顯微鏡重構(gòu)的方式，耗時(shí)數(shù)年才完成。”據(jù)徐春估算，若要以同等精度重構(gòu)小鼠乃至人腦，其工作量和資金投入將是天文數(shù)字，“至少在近十年內(nèi)，還很難完成”。
“但這項(xiàng)研究讓我們看到，盡管腦科學(xué)理論還不夠完善，但還是可以通過將生物腦復(fù)制進(jìn)計(jì)算機(jī)，對(duì)部分大腦功能進(jìn)行模擬。”徐春說，長(zhǎng)期以來，由于高投入和長(zhǎng)周期，大腦連接圖譜研究經(jīng)常受到“是否值得”的質(zhì)疑。實(shí)際上，腦圖譜恰恰是很多開展功能實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)。如今，Eon Systems將大腦結(jié)構(gòu)與虛擬身體結(jié)合，為腦圖譜研究找到了一條直觀展示“從結(jié)構(gòu)到功能”的可行路徑。
開辟通往高級(jí)智能的全新范式
傳統(tǒng)AI依賴編寫算法、投喂數(shù)據(jù)、訓(xùn)練模型，而“賽博果蠅”則開辟了一條不同于傳統(tǒng)人工智能的路徑。
2011年，國(guó)際科學(xué)項(xiàng)目OpenWorm僅模擬了線蟲的302個(gè)神經(jīng)元，而現(xiàn)在已可完整仿真果蠅的12.5萬個(gè)神經(jīng)元。
“科學(xué)界一直在倡導(dǎo)減少實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用，這類數(shù)字模型可以用來做虛擬實(shí)驗(yàn)。”徐春透露，他的團(tuán)隊(duì)目前正在進(jìn)行一項(xiàng)研究，對(duì)比退行性疾病動(dòng)物模型與正常模型的腦連接差異，由此了解特定細(xì)胞類型對(duì)疾病的敏感性，精準(zhǔn)評(píng)估神經(jīng)環(huán)路異常發(fā)生的位置，對(duì)腦疾病研究和藥物靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)極具價(jià)值。
未來，如果把這類模型拓展到具身智能領(lǐng)域，人形機(jī)器人、仿生機(jī)器狗或許真的能獨(dú)立分析問題、應(yīng)對(duì)突發(fā)情況，具備類似生物智能的信息處理能力。
來源?文匯報(bào)記者?金奕伶 許琦敏?2025年3月12日
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