2025-10-05 06:04
科技
科学｜科学家培养“迷你人脑”为电脑提供动力
科学｜科学家培养“迷你人脑”为电脑提供动力
这或许听起来像是科幻小说的情节，但为数不多的研究人员正在尝试用活细胞制造电脑，而且已经取得一些实际进展。
生物电脑的基础构件正在实验室里成长。
佐伊·克莱曼（Zoe Kleinman）
■
这或许听起来像是科幻小说的情节，但为数不多的研究人员正在尝试用活细胞制造电脑，而且已经取得一些实际进展。
欢迎来到“生物电脑”（biocomputing）的奇异世界。
在这个领域走在前沿的，是一群我拜访过的瑞士科学家。
他们希望有一天，资料中心能布满“活体”伺服器，这些伺服器能够模仿人工智能（AI）的学习方式，所需能量却仅为现有技术的一小部分。
这正是我参观的FinalSpark实验室联合创办人弗雷德·乔丹博士（Dr Fred Jordan）的愿景。
我们早已习惯电脑世界里的“硬体”与“软体”概念，而乔丹博士及同行们用来形容他们研发成果的，是一个听上去颇为惊人的词——“湿件”（wetware）。
简单来说，这是透过培养神经元，使其形成称为“类器官”（organoids）的团块，再将它们连接到电极上，从而开始尝试把它们当作迷你电脑来使用。
乔丹博士承认，对许多人而言，“生物电脑”这个概念听起来确实有些怪异。
他说：“在科幻小说里，人们早就与这些想法相处许久了。”
“当你开始说‘我要把一个神经元当作小机器来用’时，这是一种看待人脑的全新方式，也会让人重新思考我们究竟是什么。”
在FinalSpark，研究的起点是由人类皮肤细胞衍生出的干细胞，这些细胞购自日本的一家诊所，实际捐赠者则保持匿名。
不过，或许出人意料的是，他们并不缺乏自愿者。
“有很多人主动找上我们，”他说。
“但我们只会选择来自官方供应商的干细胞，因为细胞的品质至关重要。”
在实验室里，FinalSpark的细胞生物学家弗洛拉·布罗齐博士（Dr Flora Brozzi）递给我一个培养皿，里面盛着几个细小的白色球体。
这些小球本质上就是微型的、实验室培养的“迷你大脑”。它们由活体干细胞培养而成，发展成由神经元和支持细胞组成的团块，也就是所谓的“类器官”。
它们远不及人脑的复杂，但基础组成却相同。
经过长达数月的培养过程后，类器官会准备好接上电极，然后被刺激以回应简单的键盘指令。
这种方式能让电信号进行传送与接收，而结果则由连接在系统上的普通电脑加以记录。
测试原理十分简单：按下一个键，电信号经电极传输，如果成功（并非每次都成功），萤幕上就能看到一个小小的活动波动。
萤幕呈现出来的是一条动态曲线，看起来有点像脑电图。
我连续快速按了几次键，反应忽然停止，接着图表上出现一次短促而明显的能量爆发。
我问发生了什么事，乔丹博士说，他们对类器官的行为和原因仍有很多不明白的地方。或许，是我惹恼了它们。
电刺激只是迈向更大目标的第一步——让“生物电脑”的神经元能够学习，最终适应并执行任务。
“对人工智能来说，原理始终如一，”他解释道。
“你输入一个讯息，就希望得到一个有用的输出。比如，输入一张猫的照片，就希望结果告诉你‘这是一只猫’。”
维持生物电脑的“生命”
欢迎来到“生物电脑”（biocomputing）的奇异世界。
在这个领域走在前沿的，是一群我拜访过的瑞士科学家。
他们希望有一天，资料中心能布满“活体”伺服器，这些伺服器能够模仿人工智能（AI）的学习方式，所需能量却仅为现有技术的一小部分。
这正是我参观的FinalSpark实验室联合创办人弗雷德·乔丹博士（Dr Fred Jordan）的愿景。
我们早已习惯电脑世界里的“硬体”与“软体”概念，而乔丹博士及同行们用来形容他们研发成果的，是一个听上去颇为惊人的词——“湿件”（wetware）。
简单来说，这是透过培养神经元，使其形成称为“类器官”（organoids）的团块，再将它们连接到电极上，从而开始尝试把它们当作迷你电脑来使用。
乔丹博士承认，对许多人而言，“生物电脑”这个概念听起来确实有些怪异。
他说：“在科幻小说里，人们早就与这些想法相处许久了。”
“当你开始说‘我要把一个神经元当作小机器来用’时，这是一种看待人脑的全新方式，也会让人重新思考我们究竟是什么。”
在FinalSpark，研究的起点是由人类皮肤细胞衍生出的干细胞，这些细胞购自日本的一家诊所，实际捐赠者则保持匿名。
不过，或许出人意料的是，他们并不缺乏自愿者。
“有很多人主动找上我们，”他说。
“但我们只会选择来自官方供应商的干细胞，因为细胞的品质至关重要。”
在实验室里，FinalSpark的细胞生物学家弗洛拉·布罗齐博士（Dr Flora Brozzi）递给我一个培养皿，里面盛着几个细小的白色球体。
这些小球本质上就是微型的、实验室培养的“迷你大脑”。它们由活体干细胞培养而成，发展成由神经元和支持细胞组成的团块，也就是所谓的“类器官”。
它们远不及人脑的复杂，但基础组成却相同。
经过长达数月的培养过程后，类器官会准备好接上电极，然后被刺激以回应简单的键盘指令。
这种方式能让电信号进行传送与接收，而结果则由连接在系统上的普通电脑加以记录。
测试原理十分简单：按下一个键，电信号经电极传输，如果成功（并非每次都成功），萤幕上就能看到一个小小的活动波动。
萤幕呈现出来的是一条动态曲线，看起来有点像脑电图。
我连续快速按了几次键，反应忽然停止，接着图表上出现一次短促而明显的能量爆发。
我问发生了什么事，乔丹博士说，他们对类器官的行为和原因仍有很多不明白的地方。或许，是我惹恼了它们。
电刺激只是迈向更大目标的第一步——让“生物电脑”的神经元能够学习，最终适应并执行任务。
“对人工智能来说，原理始终如一，”他解释道。
“你输入一个讯息，就希望得到一个有用的输出。比如，输入一张猫的照片，就希望结果告诉你‘这是一只猫’。”
维持生物电脑的“生命”
让一台普通电脑持续运作并不难——只需要电源即可——但“生物电脑”又该如何维持？
这个问题，科学家们至今还没有答案。
伦敦帝国理工学院神经技术教授兼神经技术中心主任西蒙·舒尔茨（Simon Schultz）指出：“类器官没有血管。”
“人脑则有遍布各层次的血管网络，能持续输送营养，确保正常运作。”
“我们还不知道如何正确地构建这样的血管，所以这是目前最大的挑战。”
不过，有一点可以确定：当我们说一台电脑“死机”时，对于“湿件”而言，那是真的“死亡”。
真实世界的应用
在“生物电脑”领域努力的不只有FinalSpark。
澳洲企业Cortical Labs早在2022年就宣布，成功让人工培养的神经元玩起早期电脑游戏《乓》（Pong）。
在美国，约翰斯·霍普金斯大学的研究团队同样在打造“迷你大脑”，用来研究它们如何处理资讯——但应用场景是在研发针对阿尔茨海默症、自闭症等神经疾病的药物。
人们希望人工智能很快就能加速这类研究。
不过，目前带领这项研究的莉娜·斯米尔诺娃博士（Dr Lena Smirnova） 认为，“湿件”虽然在科学上令人振奋，但仍处于早期阶段。
她指出，这项技术短期内几乎不可能取代现有电脑晶片的主要材料。
她说：“生物电脑应该是对矽基人工智能的补充，而不是取而代之，同时也能推进疾病建模并减少动物实验。”
舒尔茨教授也表示赞同：“我认为它无法在很多的领域胜过矽晶片，但我们会为它找到一个合适的定位。”
即便这项技术离实际应用越来越近，乔丹博士仍对它的科幻根源念念不忘。
“我一直是科幻迷，”他说。
“每次看科幻电影或小说时，我总觉得有点遗憾，因为现实生活不像故事里那样。如今，我觉得自己正身处故事之中，甚至亲手在书写它。”
法兰雀丝卡·哈谢米（Franchesca Hashemi）对本文亦有贡献。
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2025-10-05 06:04
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生物电脑的基础构件正在实验室里成长。
佐伊·克莱曼（Zoe Kleinman）
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这或许听起来像是科幻小说的情节，但为数不多的研究人员正在尝试用活细胞制造电脑，而且已经取得一些实际进展。
欢迎来到“生物电脑”（biocomputing）的奇异世界。
在这个领域走在前沿的，是一群我拜访过的瑞士科学家。
他们希望有一天，资料中心能布满“活体”伺服器，这些伺服器能够模仿人工智能（AI）的学习方式，所需能量却仅为现有技术的一小部分。
这正是我参观的FinalSpark实验室联合创办人弗雷德·乔丹博士（Dr Fred Jordan）的愿景。
我们早已习惯电脑世界里的“硬体”与“软体”概念，而乔丹博士及同行们用来形容他们研发成果的，是一个听上去颇为惊人的词——“湿件”（wetware）。
简单来说，这是透过培养神经元，使其形成称为“类器官”（organoids）的团块，再将它们连接到电极上，从而开始尝试把它们当作迷你电脑来使用。
乔丹博士承认，对许多人而言，“生物电脑”这个概念听起来确实有些怪异。
他说：“在科幻小说里，人们早就与这些想法相处许久了。”
“当你开始说‘我要把一个神经元当作小机器来用’时，这是一种看待人脑的全新方式，也会让人重新思考我们究竟是什么。”
在FinalSpark，研究的起点是由人类皮肤细胞衍生出的干细胞，这些细胞购自日本的一家诊所，实际捐赠者则保持匿名。
不过，或许出人意料的是，他们并不缺乏自愿者。
“有很多人主动找上我们，”他说。
“但我们只会选择来自官方供应商的干细胞，因为细胞的品质至关重要。”
在实验室里，FinalSpark的细胞生物学家弗洛拉·布罗齐博士（Dr Flora Brozzi）递给我一个培养皿，里面盛着几个细小的白色球体。
这些小球本质上就是微型的、实验室培养的“迷你大脑”。它们由活体干细胞培养而成，发展成由神经元和支持细胞组成的团块，也就是所谓的“类器官”。
它们远不及人脑的复杂，但基础组成却相同。
经过长达数月的培养过程后，类器官会准备好接上电极，然后被刺激以回应简单的键盘指令。
这种方式能让电信号进行传送与接收，而结果则由连接在系统上的普通电脑加以记录。
测试原理十分简单：按下一个键，电信号经电极传输，如果成功（并非每次都成功），萤幕上就能看到一个小小的活动波动。
萤幕呈现出来的是一条动态曲线，看起来有点像脑电图。
我连续快速按了几次键，反应忽然停止，接着图表上出现一次短促而明显的能量爆发。
我问发生了什么事，乔丹博士说，他们对类器官的行为和原因仍有很多不明白的地方。或许，是我惹恼了它们。
电刺激只是迈向更大目标的第一步——让“生物电脑”的神经元能够学习，最终适应并执行任务。
“对人工智能来说，原理始终如一，”他解释道。
“你输入一个讯息，就希望得到一个有用的输出。比如，输入一张猫的照片，就希望结果告诉你‘这是一只猫’。”
维持生物电脑的“生命”
欢迎来到“生物电脑”（biocomputing）的奇异世界。
在这个领域走在前沿的，是一群我拜访过的瑞士科学家。
他们希望有一天，资料中心能布满“活体”伺服器，这些伺服器能够模仿人工智能（AI）的学习方式，所需能量却仅为现有技术的一小部分。
这正是我参观的FinalSpark实验室联合创办人弗雷德·乔丹博士（Dr Fred Jordan）的愿景。
我们早已习惯电脑世界里的“硬体”与“软体”概念，而乔丹博士及同行们用来形容他们研发成果的，是一个听上去颇为惊人的词——“湿件”（wetware）。
简单来说，这是透过培养神经元，使其形成称为“类器官”（organoids）的团块，再将它们连接到电极上，从而开始尝试把它们当作迷你电脑来使用。
乔丹博士承认，对许多人而言，“生物电脑”这个概念听起来确实有些怪异。
他说：“在科幻小说里，人们早就与这些想法相处许久了。”
“当你开始说‘我要把一个神经元当作小机器来用’时，这是一种看待人脑的全新方式，也会让人重新思考我们究竟是什么。”
在FinalSpark，研究的起点是由人类皮肤细胞衍生出的干细胞，这些细胞购自日本的一家诊所，实际捐赠者则保持匿名。
不过，或许出人意料的是，他们并不缺乏自愿者。
“有很多人主动找上我们，”他说。
“但我们只会选择来自官方供应商的干细胞，因为细胞的品质至关重要。”
在实验室里，FinalSpark的细胞生物学家弗洛拉·布罗齐博士（Dr Flora Brozzi）递给我一个培养皿，里面盛着几个细小的白色球体。
这些小球本质上就是微型的、实验室培养的“迷你大脑”。它们由活体干细胞培养而成，发展成由神经元和支持细胞组成的团块，也就是所谓的“类器官”。
它们远不及人脑的复杂，但基础组成却相同。
经过长达数月的培养过程后，类器官会准备好接上电极，然后被刺激以回应简单的键盘指令。
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我连续快速按了几次键，反应忽然停止，接着图表上出现一次短促而明显的能量爆发。
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电刺激只是迈向更大目标的第一步——让“生物电脑”的神经元能够学习，最终适应并执行任务。
“对人工智能来说，原理始终如一，”他解释道。
“你输入一个讯息，就希望得到一个有用的输出。比如，输入一张猫的照片，就希望结果告诉你‘这是一只猫’。”
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让一台普通电脑持续运作并不难——只需要电源即可——但“生物电脑”又该如何维持？
这个问题，科学家们至今还没有答案。
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“人脑则有遍布各层次的血管网络，能持续输送营养，确保正常运作。”
“我们还不知道如何正确地构建这样的血管，所以这是目前最大的挑战。”
不过，有一点可以确定：当我们说一台电脑“死机”时，对于“湿件”而言，那是真的“死亡”。
真实世界的应用
在“生物电脑”领域努力的不只有FinalSpark。
澳洲企业Cortical Labs早在2022年就宣布，成功让人工培养的神经元玩起早期电脑游戏《乓》（Pong）。
在美国，约翰斯·霍普金斯大学的研究团队同样在打造“迷你大脑”，用来研究它们如何处理资讯——但应用场景是在研发针对阿尔茨海默症、自闭症等神经疾病的药物。
人们希望人工智能很快就能加速这类研究。
不过，目前带领这项研究的莉娜·斯米尔诺娃博士（Dr Lena Smirnova） 认为，“湿件”虽然在科学上令人振奋，但仍处于早期阶段。
她指出，这项技术短期内几乎不可能取代现有电脑晶片的主要材料。
她说：“生物电脑应该是对矽基人工智能的补充，而不是取而代之，同时也能推进疾病建模并减少动物实验。”
舒尔茨教授也表示赞同：“我认为它无法在很多的领域胜过矽晶片，但我们会为它找到一个合适的定位。”
即便这项技术离实际应用越来越近，乔丹博士仍对它的科幻根源念念不忘。
“我一直是科幻迷，”他说。
“每次看科幻电影或小说时，我总觉得有点遗憾，因为现实生活不像故事里那样。如今，我觉得自己正身处故事之中，甚至亲手在书写它。”
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■ 或者，热烈空雨伴芬芳泥土；绿绿生命缠锐意骄阳。
回望，回望，一马平川红酒飘散断归途。
■ 或者，灰蒙蒙空气重回道指一万四千点。滚动时光，照进现实，流逝过往，回归未来。
■ 或者，热烈空雨伴芬芳泥土；绿绿生命缠锐意骄阳。
回望，回望，一马平川红酒飘散断归途。
■ 或者，灰蒙蒙空气重回道指一万四千点。滚动时光，照进现实，流逝过往，回归未来。
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