一隻果蠅爬行、轉向,偶爾停下來搓搓“手”,繼續尋找食物——虛擬空間裡的這一幕,背後有一個被1:1“復刻”進計算機的果蠅大腦在驅動。
這段由美國一家初創公司發布的視頻,迅速刷屏科技圈:它沒有應用傳統的AI算法,而是構建了高度忠實於生物本身的神經連接網絡,讓虛擬大腦驅動模擬軀體。對此,知名企業家埃隆·馬斯克也在社交媒體上發出驚歎。
這並非數字仿真的首次嘗試。2024年,我國科研團隊就率先構建出了一條有着逼真身體和精細神經感知能力的數字線蟲。相關論文成果發表於《自然-計算科學》,審稿人評價道:“這是一項了不起的成果,將線蟲的神經元活動與身體、環境之間的相互作用整合到了一個系統之中。”

“我們通常會選擇一些方便觀測且具有代表性的模式生物,如線蟲、果蠅、斑馬魚、小鼠、猴子等,從生物機理模擬角度啟發下一代人工智能研究。”數字線蟲主要研究者、北京大學未來技術學院研究員馬雷介紹。
近年來,隨着神經科學和人工智能技術深度融合,越來越多研究者通過構建生物體模型來理解神經系統與行為之間的關係——
瑞士洛桑聯邦理工學院發布果蠅神經力學仿真框架,用以研究神經系統如何驅動行為;美國艾倫腦科學研究所在小鼠模型上進行大量工作,創建了詳細的小鼠大腦細胞圖譜。
電子果蠅的最新進展,將“數字生命”又一次帶到公眾視野中。不少網友提問:這是否意味着科幻小說中的“複製人腦”和“意識上傳”已經離我們不遠了?
業內專家告訴記者,由於此次披露的技術細節不足,還很難判斷其重要性。但從果蠅到人腦,難度呈指數級升級,從目前的技術水平來看,要實現人腦復刻還非常遙遠。
“目前的進展都是在虛擬空間中,並非真實環境交互。”中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心研究員嚴軍說,“嚴格來講,只有當虛擬模型擁有思想和意識、能夠執行高級功能時,它才真正被稱為數字生命。現階段的成果還遠未達到這一水平。”
馬雷表示,數字果蠅的進展讓不少人興奮,不只是因為“虛擬果蠅會思考”,而在於它展示了生命科學研究範式的重要轉變:從單純觀測生命,走向構建可以運行和驗證的“數字生命體”。
當前,AI主要依靠編寫算法、投喂數據、訓練模型來模擬智能,與人腦所表現出的智能相差甚遠。“數字生命體”不需要餵養數據,也不需要預先訓練,僅僅依靠真實大腦的神經網絡產生智能。
“這可能成為未來生命科學新的技術方向,進一步推動類腦智能、數字醫學等領域的發展。”馬雷說。

目前,我國科學家已發起“數字生命”大科學計劃,旨在對生命體結構與功能進行跨尺度、多模態、可視化觀測與精確測量,助力解決複雜生命科學問題;同時,我國主導成立了“國際靈長類介觀腦圖譜聯盟”,以整合全球科研力量推動人類和非人靈長類腦圖譜研究,深化腦科學前沿探索。
“未來,如果把這類模型拓展到具身智能領域,也許能設計出更先進、更‘聰明’的機器人。”嚴軍說。
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