墨尔本的一家初创公司推出了首款“贸易生物估量机”，其特色是在芯片上集成神经元。（图片起首：Cortical Labs）

纲要

澳大利亚Cortical Labs团队研发出各人首款贸易化生物估量机CL1，其中枢是通过实验室培养的东说念主类神经元集群结束生物东说念主工智能。该时期为神经疾病建模和新式估量范式提供了可能，但复杂决策才气仍需进一步考据。

商议领域：生物估量机，东说念主工神经网罗，干细胞编程，神经花式估量，生物AI伦理，反馈学习机制

旧年墨尔本的一个顺心午后，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实验室的桌面庞器中。这些小巧的神经元天然轻飘到肉眼难以辨识，但Cortical Labs首席科学官布雷特·卡根（Brett Kagan）指向大屏幕，上头知道着雷同心电图（ECG-like）的脉冲波形信号。

“这些波形是健康脑细胞对估量机输入信号作念出反应的径直根据，”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外洋时期会议上进展发布了名为“CL1”的新产物，向企业界推出这款“首个贸易化生物估量机”。

CL1赞成云霄而已操作，研发团队将其界说为“湿件即做事”（Wetware-as-a-Service）系统。（ABC科学频说念：Jacinta Bowler）

神经元若何学会玩游戏

CL1装载着数十万实验室培养的神经元，领域介于蚂蚁与蟑螂大脑之间，已具备基础学习才气。然则，即即是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。“潜在的应用标真的切太多了，”他期待地说说念。

这家墨尔本初创公司也曾取得了阻难性进展，举例，2022年凯旋让培养皿中的神经元学会了玩《乒乓》游戏。这种学习形势极为新颖：神经元通过芯片提供的少许随即或有章程的信息进行"学习"。诞妄的反应会收到随即信息，而正确的反应则得回有章程的数据。最终，神经元开动学会什么是正确的反应。

值得冷静的是，其时称为“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。但它的阐发彰着优于那些只给与刺激而莫得反馈的系统。而后，该系统不断更新，研发了颠倒容纳神经元并升迁其精准度的软硬件轨范。

Brett Kagan期待商议者能以“尚未假想到的形势”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方针是将这些微型神经元集群四肢一种生物东说念主工智能。“咱们正竭力于讹诈这些细胞结束智能，”他强调说念。

CL1的中枢理念十分果敢：既然谷歌和OpenAI正试图创造像大脑一样责任的AI，为何不径直讹诈大脑的基本构成部分——神经元——来结束一样的方针？

“独一领有“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有施行区别。“咱们并非想要取代现存AI也曾擅长的领域。”

卡根博士以为，神经元内在的责任机制使其在特定场景中具有两大独到上风：

起初是动力破钞。现时一代传统AI模子需要破钞极其深广的电力才气产生恶果。比较之下，CL1仅需几瓦特的电力即可运行。正如他所说，“并非统统系统王人必须破钞巨量动力”。

其次，学习速率亦然一个显耀的上风。东说念主类、小鼠、猫和鸟类大略从极少许的数据中进行推理，并飞快作念出复杂的决策，而这恰是现在的东说念主工智能所欠缺的才气。

培养“微型大脑”的时期细节

CL1的体积不比鞋盒大几许，但其缱绻极为精密。该安设的大部分结构王人用于容纳神经元并保管其活性。神经元极其抉剔，必须处于最好环境要求下，包括实时拆除废料、提供养分物资并窒碍无益微生物。

最关节的部分是芯片——一个袖珍硅基莳植，上头附着并相互相连着数十万实验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“教养”给与绵薄信息。（图片起首：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（“与医诞辰常检测所需的血液量尽头”）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调治为神经元。

神经元不错通过芯片提供的少许随即或模式化信息进行“检会”。诞妄的反应会给与到随即信息，而正确的反应会给与到模式化数据。跟着时辰的推移，神经元开动学习哪些反应是正确的。

这就是 Cortical Labs 若何训诫名为“Dishbrain”的系统玩乒乓球的。值得冷静的是，DishBrain 并非专科的乒乓球员，它击中的球比错过的球略多。但它的阐发也曾优于那些只领受刺激但莫得反馈的系统。自那时起，该系统得到了显耀更正，诱骗了新的软件和硬件，以更好地容纳神经元并升迁其准确性。

科学界的不同视角

天然讹诈神经元玩乒乓球是该领域的初度尝试，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，以用于药物测试或商议东说念主类大脑的发育经由。

昆士兰大学从事干细胞商议数十年的生物学家恩斯特·沃尔维坦（Ernst Wolvetang）教养指出，Cortical Labs使用的神经元团块结构相对绵薄。

“Cortical Labs给与二维形势在芯片上平铺神经元，而咱们的实验室则商议三维类器官，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。咱们正讹诈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，沃尔维坦教养仍与这家初创企业开展配合，“起初咱们对二维神经网罗能如斯飞快学习的才气执怀疑气派，但Cortical Labs不仅诱骗出了一套极佳的神经元培养安设，还缱绻了软件和分析要领，讲明这些神经网罗如实具备学习才气。”

经过测试后的CL-1芯片和神经元呈现朦胧情状。（图片起首：Cortical Labs）

沃尔维坦教养决策将他实验室培育的扁豆大小类器官与Cortical Labs诱骗的软硬件统整个来，以考据三维类器官是否能像二维神经网罗一样进行学习。一朝说明类器官具备学习才气，他有大王人商议课题但愿张开探索，举例在类器官中引入神经退行性疾病模子，解释这些疾病若何影响系念或学习才气。

他暗示，“我知说念这种见解的起首，因为很彰着，这些东说念主类神经元网罗学习速率相等快，现阶段我愿保留判断，因为学会玩《乒乓》是一趟事，而作念出复杂决策则是另一趟事。”

培养皿中脑细胞的伦理挑战

斯利维亚·韦尔萨科（Silvia Velasco），是墨尔本儿童商议所的干细胞商议东说念主员，商议标的是讹诈脑类器官来了解东说念主类大脑皮层是若何形成的。“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形势与其他物种有彰着各异，”她解释说念。

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

“四肢又名商议脑类器官的科学家，我无为念念考我方责任的伦理影响。”好多从事该领域的科学家，包括Cortical Labs的团队，王人充分相识到他们商议的敏锐性。

天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，最终更大领域的神经网罗可能产生相识或对自己情状的意会，致使可能得回雷同东说念主类的才气。

“就现阶段而言，我以为这种担忧毫无根据。要是不可讹诈这个有望调治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，评估和猜测这些模子使用可能激励的潜在问题也很伏击。”

对卡根博士而言，这些伦理问题一样值得心思，但该领域仍处于初期阶段，尚难以细目伦理范围在那儿。“咱们无法给出明确谜底。这是事实。这恰是咱们与大王人生物伦理学家配合的原因，”他坦言。“咱们不但愿在培养皿中酿成任何祸害。”

相背，他们但愿将这些神经元四肢一种电路系统使用，并在运行经由中不断测试和评估。卡根博士以为，“酷的是，咱们无用在培养皿中创造一个庸东说念主类，或者猫或老鼠，咱们不错构建远离的脑细胞系统，并用于咱们想要的方针。它们不会具有相识等秉性，咱们大略对此进行测试和评估torn 币，并在存在风险的情况下幸免这些特征。”