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墨尔本的一家初创公司推出了首款“贸易生物计较机”，其特色是在芯片上集成神经元。（图片开始：Cortical Labs）

摘要

澳大利亚Cortical Labs团队研发出巨匠首款贸易化生物计较机CL1，其中枢是通过施行室培养的东说念主类神经元集群完了生物东说念主工智能。该时间为神经疾病建模和新式计较范式提供了可能，但复杂有策划智力仍需进一步考据。

谈论领域：生物计较机，东说念主工神经网罗，干细胞编程，神经花样计较，生物AI伦理，反馈学习机制

前年墨尔本的一个讲理午后，数十万个活体东说念主类脑细胞静静地安置在布伦瑞克区一间施行室的桌模样器中。这些小巧的神经元固然微细到肉眼难以辨识，但Cortical Labs首席科学官布雷特·卡根（Brett Kagan）指向大屏幕，上头清晰着近似心电图（ECG-like）的脉冲波形信号。

“这些波形是健康脑细胞对计较机输入信号作念出反应的顺利把柄，”卡根解释说念，“简而言之，这些神经元正在学习。”

今天，卡根博士团队在巴塞罗那的海外时间会议上精采发布了名为“CL1”的新家具，向企业界推出这款“首个贸易化生物计较机”。

CL1复古云表汉典操作，研发团队将其界说为“湿件即干事”（Wetware-as-a-Service）系统。（ABC科学频说念：Jacinta Bowler）

神经元奈何学会玩游戏

CL1装载着数十万施行室培养的神经元，界限介于蚂蚁与蟑螂大脑之间，已具备基础学习智力。关连词，即等于卡根博士本东说念主也难以准确瞻望这些东说念主类神经元最终将承担什么任务。“潜在的应用宗旨真是太多了，”他期待地说说念。

这家墨尔本初创公司还是取得了防止性进展，举例，2022年顺利让培养皿中的神经元学会了玩《乒乓》游戏。这种学习神志极为新颖：神经元通过芯片提供的少许就地或有规则的信息进行"学习"。无理的反应会收到就地信息，而正确的反应则获取有规则的数据。最终，神经元运行学会什么是正确的反应。

值得瞩目的是，那时称为“Dishbrain”的系统算不上专科的《乒乓》玩家，它击中的球只比漏掉的略多一些。但它的发达知道优于那些只接纳刺激而莫得反馈的系统。尔后，该系统不休更新，研发了专门容纳神经元并擢升其精准度的软硬件要害。

Brett Kagan期待谈论者能以“尚未想象到的神志”应用CL1。（ABC科学频说念： Jacinta Bowler）

什么是“生物AI”？

卡根博士团队的终极目的是将这些微型神经元集群算作一种生物东说念主工智能。“咱们正悉力于诈欺这些细胞完了智能，”他强调说念。

CL1的中枢思念十分斗胆：既然谷歌和OpenAI正试图创造像大脑一样使命的AI，为何不顺利诈欺大脑的基本构成部分——神经元——来完了相通的目的？

“唯独领有“通用智能”的……是生物大脑，”卡根博士指出。不外，他也承认像CL1这么的培养皿神经元系统与Chat-GPT或DALL-E等AI有本体区别。“咱们并非想要取代现存AI还是擅长的领域。”

卡根博士觉得，神经元内在的使命机制使其在特定场景中具有两大独到上风：

最先是动力奢靡。现时一代传统AI模子需要奢靡极其广阔的电力才能产收效果。比较之下，CL1仅需几瓦特的电力即可运行。正如他所说，“并非所有这个词系统齐必须奢靡巨量动力”。

其次，学习速率亦然一个显耀的上风。东说念主类、小鼠、猫和鸟类不详从极少许的数据中进行推理，并赶紧作念出复杂的有策划，而这恰是现在的东说念主工智能所欠缺的智力。

培养“微型大脑”的时间细节

CL1的体积不比鞋盒大些许，但其联想极为精密。该安装的大部分结构齐用于容纳神经元并督察其活性。神经元极其抉剔，必须处于最好环境条目下，包括实时断根废料、提供养分物资并防止无益微生物。

最要害的部分是芯片——一个微型硅基树立，上头附着并相互鸠合着数十万施行室培养的东说念主类神经元。

这类芯片上滋长的神经元集群不错被“提醒”接纳肤浅信息。（图片开始：Cortical Labs）

这些神经元制备经由十分小巧：先将志愿者提供的少许血液（“与医师辰常检测所需的血液量非常”）中的血细胞再行编程为干细胞，干细胞是一种能发育成多种不同类型细胞的多能细胞，有了干细胞之后再精准滚动为神经元。

神经元不错通过芯片提供的少许就地或模式化信息进行“测验”。无理的反应会接纳到就地信息，而正确的反应会接纳到模式化数据。跟着时候的推移，神经元运行学习哪些反应是正确的。

这就是 Cortical Labs 奈何教授名为“Dishbrain”的系统玩乒乓球的。值得瞩目的是，DishBrain 并非专科的乒乓球员，它击中的球比错过的球略多。但它的发达还是优于那些只经受刺激但莫得反馈的系统。自那时起，该系统得到了显耀调动，斥地了新的软件和硬件，以更好地容纳神经元并擢升其准确性。

科学界的不同视角

固然诈欺神经元玩乒乓球是该领域的初次尝试，但科学家们多年来一直在创建称为“脑类器官”（brain organoids）的神经元小团块，以用于药物测试或谈论东说念主类大脑的发育经由。

昆士兰大学从事干细胞谈论数十年的生物学家恩斯特·沃尔维坦（Ernst Wolvetang）提醒指出，Cortical Labs使用的神经元团块结构相对肤浅。

“Cortical Labs选择二维神志在芯片上平铺神经元，而咱们的施行室则谈论三维类器官，这些类器官含有更多细胞类型，神经网罗结构也更为复杂精密。咱们正诈欺东说念主类干细胞构建扁豆大小的东说念主脑模子，”他解释说念。

尽管存在这些各异，沃尔维坦提醒仍与这家初创企业开展和洽，“领先咱们对二维神经网罗能如斯赶紧学习的智力合手怀疑格调，但Cortical Labs不仅斥地出了一套极佳的神经元培养安装，还联想了软件和分析范例，解说这些神经网罗如实具备学习智力。”

经过测试后的CL-1芯片和神经元呈现疲塌现象。（图片开始：Cortical Labs）

沃尔维坦提醒筹备将他施行室栽植的扁豆大小类器官与Cortical Labs斥地的软硬件联接起来，以考据三维类器官是否能像二维神经网罗一样进行学习。一朝阐发类器官具备学习智力，他有无数谈论课题但愿张开探索，举例在类器官中引入神经退行性疾病模子，解释这些疾病奈何影响追想或学习智力。

他暗示，“我知说念这种想法的开始，因为很知道，这些东说念主类神经元网罗学习速率相配快，现阶段我愿保留判断，因为学会玩《乒乓》是一趟事，而作念出复杂有策划则是另一趟事。”

培养皿中脑细胞的伦理挑战

斯利维亚·韦尔萨科（Silvia Velasco），是墨尔本儿童谈论所的干细胞谈论东说念主员，谈论宗旨是诈欺脑类器官来了解东说念主类大脑皮层是奈何形成的。“大脑皮层最能体现东说念主脑的独到性，因为它在东说念主类中的外不雅和发育神志与其他物种有知道各异，”她解释说念。

CL1系统旨在容纳并保护伞经元团块。（图片开始：Cortical Labs）

“算作又名谈论脑类器官的科学家，我时时想考我方使命的伦理影响。”好多从事该领域的科学家，包括Cortical Labs的团队，齐充分意志到他们谈论的敏锐性。

固然现在使用的类器官在复杂度上远不足真确大脑，但东说念主们担忧，最终更大界限的神经网罗可能产生意志或对本人现象的默契，以致可能获取近似东说念主类的智力。

“就现阶段而言，我觉得这种担忧毫无根据。若是弗成诈欺这个有望诊疗严重脑部疾病的系统，将是一个错失的契机，”维拉斯科博士暗示，“但同期，评估和猜度这些模子使用可能激发的潜在问题也很蹙迫。”

对卡根博士而言，这些伦理问题相通值得柔软，但该领域仍处于初期阶段，尚难以确信伦理界限在那里。“咱们无法给出明确谜底。这是事实。这恰是咱们与无数生物伦理学家和洽的原因，”他坦言。“咱们不但愿在培养皿中形成任何可怜。”

违抗，他们但愿将这些神经元算作一种电路系统使用，并在运行经由中不休测试和评估。卡根博士觉得，“酷的是，咱们无谓在培养皿中创造一个凡人类，或者猫或老鼠，咱们不错构建辩别的脑细胞系统，并用于咱们想要的目的。它们不会具挑升志等特色赌钱赚钱app，咱们不详对此进行测试和评估，并在存在风险的情况下幸免这些特征。”