[文/不雅察者网栏作家心智不雅察所]西宁预应力缓粘结钢绞线

连年来，跟着大讲话模子的爆发式发展和生成式东谈主工智能的庸俗应用，东谈主们度觉得硅基谋划——即由晶体管、芯片和算法组成的传统东谈主工智能——依然紧紧锁定了通往以前的谈路。关系词，就在AI系统变得越来越浩大、能耗越来越、对数据依赖越来越强的同期，个曾被边际化的疑问再行浮出水面：智能是否须开发在硅片之上？有莫得可能，信得过的下代智能，其根基不在金属与电流，而在活生生的细胞与突触之中？

这问题并非联想。在公共多个前沿实验室里，科学正尝试将活体神经元与电子开拓度融，构建种被称为“成生物智能”（SyntheticBiologicalIntelligence）的新范式。它不依赖预设的代码，而是让生物神经相聚在与环境的互动中自主学习、符合以至“念念考”。

场莫得躯壳的电子游戏

瞎想这么个场景：在间恒温、菌的实验室里，几万个来自老鼠胚胎或东谈主类干细胞的脑细胞被留心性安置在个指甲盖大小的芯片上。它们莫得眼睛去看屏幕，莫得手去操控手柄，以至莫得个好意思满的躯壳——却奏凯地玩起了上世纪70年代风靡公共的电子游戏《Pong》（乒乓）。令东谈主诧异的是，它们不仅会玩，还在几分钟内学会了如何得好。

这并非科幻演义中的桥段，而是2022年由澳大利亚初创公司CorticalLabs联多所校发表在《Neuron》期刊上的项着实实验。推敲团队将这套系统定名为“DishBrain”（培养皿大脑）西宁预应力缓粘结钢绞线，并次解释：即使脱离了生物体，活体神经元也能在捏造环境中感知信息、作念出响应，并通过反馈机制终了学习。这发现不仅挑战了咱们对“智能”和“坚硬”的传统帅路，也为以前神经科学、药物研发乃至新式谋划范式开了全新的可能。

神经元如何“看见”和“移动”？

身手悟这项实验的精妙之处，先需要了解科学是如何让这些“眼手”的神经元与游戏寰宇互动的。

实验的中枢是个密度微电阵列（HD-MEA）——块布满数千个小型电的硅芯片。推敲东谈主员将从小鼠胚胎皮层或东谈主类诱多能干细胞（hiPSCs）分化而来的神经元接种在这块芯片上。几天后，这些神经元互相辘集，酿成个自披发电、具有基本汇辘集构的小型“脑组织”。

游戏自己是简化版的《Pong》：屏幕上有个垂直移动的“拍子”和个往复弹跳的“球”。办法很浅显——用拍子击中球西宁预应力缓粘结钢绞线，不让它飞出屏幕。

那么，神经元如何“知谈”球在那处？又如何“扫尾”拍子？

谜底在于电信号的编码与解码。当球出当今屏幕左侧时，钢绞线芯片左侧的组电会向神经元发送串特定频率的电脉冲；若球在右侧，则由右侧电发送信号。这种计划模拟了大脑继承外部感官输入的式——只不外在这里，视觉信息被平直转动为电刺激。

至于“扫尾”拍子，则依赖于对神经元步履的及时读取。推敲东谈主员将芯片区别为两个“指导区”：个区域的活跃进度对应拍子朝上移动，另个则对应向下。系统捏续监测这两个区域的放电频率，并据此调遣拍子位置。扫数这个词经由组成了个闭环：神经元继承信息→产生响应→系统奉行作为→游戏后果反馈追念→神经元再次调遣。

学习的隐痛：歧视“不测”的大脑

信得过让这项实验脱颖而出的，不是神经元能玩游戏，而是它们学会了如何玩得好。在短短5分钟内，袭取有反馈的神经元群体显耀延迟了每次游戏的回数——这意味着它们奏凯提了击球准确率。

要津在于反馈机制的计划。推敲团队莫得使用传统的“励/刑事拖累”标签，而是神秘地期骗了神经科学中的个前沿表面——解放能旨趣（FreeEnergyPrinciple）。

该表面由英国神经科学卡尔·弗里斯顿提议，中枢不雅点是：扫数自组织系统（包括大脑）王人倾向于小化“瞻望过错”或“不测感”。换句话说，大脑天生厌恶不笃定。当现实与预期不符时，系统会感到“诧异”，并主动调遣里面模子以减少以前的“诧异”。

在DishBrain实验中，这旨趣被转动为两种天壤悬隔的电信号：

若是奏凯击中球，系统复返段法例、可瞻望的电信号（举例固定频率的脉冲）；

若是未能击中球，系统复返段当场、狼籍、不成瞻望的噪声信号。

对神经元而言，狼籍信号即是“不测”。为了减少这种不适感，它们会自觉调遣放电款式，试图让拍子准确地防止球，从而避继承到狼籍反馈。这种自我化的经由，施行上即是种监督的学习。

为了考证这点，推敲团队建立了多个对照组：组神经元只继承输入但反馈（开环系统）西宁预应力缓粘结钢绞线，另组则不包含活细胞。后果明确泄漏，唯有处于闭环反馈中的神经元才弘扬出学习才气。这对照摒除了当场波动或开拓过错的可能，确证了学习步履源于神经相聚对环境反馈的符合。