硅基生命的黎明来了
很多人都听过一个科幻概念:技术奇点(Singularity)。在这种想象中,人工智能会越来越强,最终超越人类智慧。
但还有另一条技术路线,比AI更疯狂,也更古老,把真实的大脑复制到计算机里。科学家称它为:全脑模拟(Whole-Brain Emulation)。
图源:网络
意思非常直接,把一个生物的大脑,神经元对神经元、突触对突触地复制出来,然后让它在计算机里运行。
听起来像《黑客帝国》或《上传新生》。而现在,这件事第一次真正出现了雏形。
一、科学家复制了一只果蝇的大脑
2024年,研究人员在 《自然》杂志上发表了一项重要成果,他们建立了第一套完整的果蝇大脑计算模型。
对象是实验室最常见的一种果蝇,黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)
这个模型包含,12.5 万个神经元,约5000万个突触连接。这些数据来自一个极其庞大的工程,FlyWire Connectome。
科学家通过电子显微镜,一层一层扫描果蝇大脑组织,然后用机器学习推断神经递质类型,最终拼出完整神经网络。
结果非常惊人。这个数字大脑在模拟中。可以以 95% 的准确率预测果蝇的运动行为。
二、以前的数字大脑,没有身体
当时的模型其实有点“诡异”。因为它只有大脑。没有身体,没有肌肉,没有物理世界。
就像这样一种状态,神经元在放电,但没有地方行动。就像一个被切断所有感官的意识。于是研究团队做了一件关键的事情,给这颗数字大脑装上身体。
三、第一次闭环:大脑—身体—环境
最新演示来自一家名为 Eon Systems的公司。他们把三套技术整合在一起:
果蝇完整大脑模型
NeuroMechFly果蝇身体模拟系统
MuJoCo物理引擎
于是发生了一件非常重要的事情:
数字大脑 → 产生神经信号
神经信号 → 控制肌肉
肌肉 → 驱动身体运动
与此同时:
环境刺激 → 进入感官
感官信号 → 反馈到大脑
这就形成了一个完整闭环:
感知 → 神经处理 → 行动 → 再感知
换句话说,这只数字果蝇已经拥有了最基础的“行为系统”。而且更关键的是—,这些行为不是人工编程的。
它们来自大脑神经网络本身的动力学。
四、这和AI控制机器人完全不同
过去也有类似研究。比如DeepMind 的模拟果蝇,OpenWorm 项目
但它们存在关键区别。
DeepMind 的模拟果蝇,使用强化学习控制身体,也就是 AI 自己学会走路,而不是模拟真实大脑。
另一类研究,比如秀丽隐杆线虫,确实尝试过全脑模拟。但它们的大脑规模只有302 个神经元
而果蝇的神经元数量是125,000 个,复杂度提升了400倍以上。
因此这次实验跨越了一个质的门槛,第一次让真实连接组(connectome)的大脑驱动身体行为。
五、下一步:复制老鼠的大脑
Eon Systems的目标远不止果蝇,他们下一步要挑战的是老鼠大脑。
规模会暴涨,果蝇12.5万神经元。老鼠约7000万神经元,大约是560 倍复杂度。
为了完成这个目标,研究团队正在收集两类关键数据:
1 、神经连接图谱,使用 扩展显微技术(Expansion Microscopy)
逐个记录神经连接。
2、神经活动数据,通过钙成像和电压成像,记录神经元在活体中的活动。
这些实验累计需要,数万小时神经记录。
六、最终目标:人类大脑
如果老鼠成功,下一步就会出现一个更加疯狂的问题,人类大脑。
人类大脑规模约860亿神经元,数百万亿突触。
如果某一天技术真的达到这种程度,会发生什么?
科学家提出一种极具争议的设想,数字意识。
也就是,把人的大脑结构复制到计算机中运行。
理论上,这种复制体可能拥有:
记忆
性格
思维方式
就像一个“数字版本的人”,当然,这仍然只是技术路线图,还远远没有实现。
七、机器正在变的有“灵魂”
研究团队在发布视频时说了一句很诗意的话:
你看到的不是动画,也不是AI模仿。
它是一颗真实生物大脑的复制体,在控制身体运动。
过去我们常说,“幽灵在机器里”。但今天,科学家开始说另一句话,机器正在成为幽灵。
换句话说,意识,可能不再只属于生物。
人类花了几亿年进化出神经系统。而现在,我们第一次尝试做一件极其大胆的事:
重新创造它,一开始是果蝇,然后是老鼠,再然后……
没人知道终点在哪里。但可以确定的一点是,
当大脑可以被复制,生命的定义也许就会改变。
参考
https://x.com/alexwg/status/2030217301929132323