近年来,人工智能和计算机技术的飞速发展让人类对智能计算的未来充满期待。然而,传统计算机在能耗和适应性方面存在先天局限,这促使科学家们迈向全新方向。英国实验室最新研发出的“肉体计算机”技术,借助源自人体的神经元细胞,首次实现了生物神经网络与硅基硬件的融合,打开了计算机科学与生物技术交叉的新纪元。 这款名为CL1的生物计算机由近80万个人体神经元细胞通过特殊培养技术覆盖在硅芯片之上,配合全套生命维持系统运作。与传统的数字计算机不同,CL1不仅耗电极低,每台设备仅需1000瓦,大大低于当前主流人工智能中心动辄耗费如同一个国家级电力系统的惊人能量,同时还能在运行过程中自主适应环境并持续学习。 该研发项目起源于澳大利亚生物技术公司Cortical Labs与英国bit.bio强强联合,建立在2022年左右推出的实验性平台DishBrain基础上。
DishBrain曾以玩经典游戏乒乓球为例,展示了神经元系统独特的自我学习与策略调整能力,令传统机器学习算法相形见绌。 这种技术的核心优势在于神经元作为数十亿年进化的生物单元,天然具备不可复制的灵活度和智能。研发团队指出,与数字人工智能模型需要大量计算资源以模拟神经活动不同,CL1设备直接利用真实神经细胞进行信息处理,实现“湿件”(wetware)运算方法。用户可以通过电信号输入编码,神经元细胞能够实时响应并调整自身网络连接,从而快速处理复杂任务。 除了节能优势外,CL1还拥有在神经科学及药物研发领域卓越的实验价值。例如,神经科学家Brett Kagan通过对比实验证实,CL1培养的神经元组织能在学习复杂游戏时超过传统机器学习系统的表现。
更重要的是,该系统能够精准模拟人脑神经元在特定病理条件下的反应,成为评价药物效果的新型生物平台。 Kagan指出,例如癫痫细胞在没有特效药物辅助时表现出学习能力差,经过应用抗癫痫药物后,细胞学习水平明显提升,这一过程可以在CL1系统中同步监测并量化,为精神病及神经退行性疾病的治疗提供新视角。CL1所用神经元均采自成年人体内的皮肤或血液样本,通过诱导多能干细胞技术进行培养,确保伦理与安全合规。 虽然目前神经元网络的寿命仅为六个月左右,尚不能完全取代现有数字计算体系,但CL1的出现昭示了一条低能耗高灵活性的全新计算路径。随着技术不断成熟,未来这类生物计算机或将广泛应用于个性化医疗,复杂认知模拟及创新药物筛选等领域,帮助人类深入理解大脑运作机制。 此外,商业模式也正逐渐形成。
消息称首批CL1设备售价约3.5万美元,同时支持远程租赁,每周租金约300美元,方便科研机构和企业以较低门槛体验这一创新技术。 随着全球对人工智能算力需求的爆炸式增长,IT基础设施能耗成为亟需解决的环保难题。相比传统数据中心,CL1低功耗,高适应性以及人类细胞基础的独特互联结构,为实现绿色智能计算提供了思路。而这一创新突破不仅仅是技术上的跨越,也促使我们重新思考人类智能与机器智能的边界。 探索“肉体计算机”能否最终与传统硅基技术深度融合,形成稳定高效的混合计算平台,是今后研发的重点。而针对伦理、隐私及生物安全的监管同样不容忽视。
如何保障捐赠细胞的合法使用,保护神经元网络所承载的潜在数据隐私,将是研发者和立法者共同关注的话题。 CL1的问世正值全球神经科学研究蓬勃发展时期。其提供全新试验台,能够忠实模拟人脑细胞在健康与疾病状态下的反应,助力解开人类大脑运作之谜。未来数十年内,随着细胞培养技术提升以及集成电路微型化,肉体计算机有望在智能医疗、脑机接口和认知增强等多重领域掀起革命。 总体来看,肉体计算机作为硅基芯片与人体神经元结合的先锋科技,不仅带来了节能环保的计算新方案,更为神经科学研究和智能系统开发注入新活力。它代表了人类走向更智能、绿色未来的一条独特路径,同时也提醒我们对智能生命本质进行更深刻的探索和反思。
随着首批CL1设备逐步推向市场,全球科研人员将有机会亲身体验和推动这一生物计算机技术的前沿发展,共同开启智能计算的新时代。