

這顆微型大腦的精密程度遠(yuǎn)超想象,整體包含139255個(gè)神經(jīng)元、5450萬個(gè)突觸連接,技術(shù)落地的每一步都突破了微觀觀測(cè)與數(shù)字建模的極限?蒲袌F(tuán)隊(duì)先將完整的成年果蠅大腦做固定脫水處理,再用超薄切片機(jī)切成近7000片連續(xù)切片,單片厚度僅有30-40納米,相當(dāng)于頭發(fā)絲直徑的萬分之一,徹底避免切片破損或神經(jīng)結(jié)構(gòu)錯(cuò)位;隨后通過透射電子顯微鏡逐片進(jìn)行納米級(jí)掃描,生成總量超百TB的萬億像素級(jí)3D斷層圖像,再用AI算法完成神經(jīng)元軸突、樹突的初步分割與突觸連接標(biāo)注,最后由全球數(shù)百名神經(jīng)科學(xué)家在線人工校對(duì),耗時(shí)超一年才繪制出毫無偏差的全腦精準(zhǔn)神經(jīng)電路圖。后續(xù)數(shù)字建模階段,團(tuán)隊(duì)采用生物神經(jīng)通用的漏積分放電(LIF)神經(jīng)元模型,精準(zhǔn)模擬神經(jīng)元接收信號(hào)、電位累積、脈沖放電的完整過程,同時(shí)根據(jù)真實(shí)生物神經(jīng)特性,為5450萬個(gè)突觸逐一標(biāo)注興奮型、抑制型信號(hào)屬性,設(shè)定對(duì)應(yīng)連接權(quán)重,把靜態(tài)的神經(jīng)電路圖譜,轉(zhuǎn)化為可實(shí)時(shí)傳導(dǎo)電信號(hào)、自主運(yùn)轉(zhuǎn)的脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),全程徹底脫離傳統(tǒng)AI的大數(shù)據(jù)訓(xùn)練、梯度下降算法擬合,1:1還原果蠅大腦原生的信號(hào)傳導(dǎo)與神經(jīng)調(diào)控邏輯。
更具突破性的是,團(tuán)隊(duì)沒有止步于單純的大腦數(shù)字復(fù)刻,而是完成了全閉環(huán)具身仿真搭建,讓數(shù)字大腦真正“用起來”。研發(fā)團(tuán)隊(duì)選用EPFL實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的NeuroMechFly v2高精度果蠅生物力學(xué)模型作為虛擬身體,完整還原果蠅六足、觸角、翅膀的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)與感官感受器,搭配Google DeepMind的MuJoCo物理引擎,模擬真實(shí)環(huán)境中的重力、摩擦力、物體碰撞等物理規(guī)則,打通“感官信號(hào)輸入—大腦神經(jīng)運(yùn)算—運(yùn)動(dòng)指令輸出—環(huán)境反饋修正”的完整閉環(huán)。虛擬果蠅的視覺、嗅覺、觸覺傳感器會(huì)實(shí)時(shí)捕捉虛擬環(huán)境中的光線、氣味、障礙物信號(hào),轉(zhuǎn)化為神經(jīng)電信號(hào)傳入數(shù)字大腦,經(jīng)過內(nèi)部神經(jīng)回路自主運(yùn)算后,由運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元輸出對(duì)應(yīng)的動(dòng)作指令,驅(qū)動(dòng)物體完成爬行、轉(zhuǎn)向、梳理觸角、趨食、避障等一系列本能行為,全程無人工干預(yù)、無預(yù)設(shè)腳本,和真實(shí)果蠅的行為匹配度高達(dá)91%-95%,每一個(gè)細(xì)微動(dòng)作都由復(fù)刻的神經(jīng)回路自發(fā)驅(qū)動(dòng),絕非提前制作的動(dòng)畫特效。

針對(duì) “意識(shí)上傳”誤區(qū),可解釋如下:目前成果僅復(fù)刻神經(jīng)結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)行為邏輯,完全不含主觀意識(shí)、自我感知、記憶與情緒,也不具備后天學(xué)習(xí)、神經(jīng)可塑性和發(fā)育能力,僅僅是生物連接組驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)行為仿真,并非所謂的數(shù)字永生。即便如此,這項(xiàng)研究依舊是全腦仿真領(lǐng)域的里程碑,首次驗(yàn)證了“神經(jīng)結(jié)構(gòu)本身即可孕育智能”的核心理論,填補(bǔ)了微觀腦科學(xué)與數(shù)字智能之間的技術(shù)空白。
對(duì)比當(dāng)下依賴海量數(shù)據(jù)、高算力功耗的傳統(tǒng)大模型,這只賽博果蠅的優(yōu)勢(shì)堪稱顛覆性:能耗僅不到0.001W,是傳統(tǒng)AI的百萬分之一,且全腦神經(jīng)通路完全透明、可實(shí)時(shí)追蹤,可解釋性拉滿。它不僅為超低功耗類腦芯片、仿生機(jī)器人研發(fā)提供了天然模板,更能搭建數(shù)字腦科學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),用于腦疾病機(jī)理研究、神經(jīng)類藥物測(cè)試,后續(xù)還將逐步向斑馬魚、小鼠等更復(fù)雜生物拓展,為最終解碼高等生物智能埋下伏筆。
從微米級(jí)的生物大腦,到可在計(jì)算機(jī)中自主活動(dòng)的數(shù)字生命,這一步跨越看似微小,卻打開了類腦智能與腦科學(xué)研究的全新大門,讓人類朝著徹底解碼生物智能、打造真正仿生AI的目標(biāo),邁出了扎實(shí)又關(guān)鍵的一大步。


想了解更多內(nèi)容,獲取相關(guān)咨詢請(qǐng)聯(lián)系
電 話:+86-0731-84428665
伍經(jīng)理:+86-180 7516 6076
工程師:+86-180 7311 8029
郵 箱:consentcs@163.com
