点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:超越人工智能?“类器官智能”时代或将到来
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

超越人工智能?“类器官智能”时代或将到来

来源:解放日报2023-03-06 10:01

  “未来,计算机能靠人脑细胞运行吗?”这一问题看似“脑洞大开”,但美国约翰斯·霍普金斯大学的研究人员正在摸索答案,并于近日公布了相关计划。

  他们认为,类器官智能技术(OI)具有实际的应用前景,甚至有望比人工智能更强大。不过,这项研究仍处于起步阶段,预计还需要数十年才可进入动物试验阶段,此外还需应对伦理挑战。

  笔尖大的类脑结构

  最近大火的ChatGPT让人们切身意识到,机器可以表现出与人类相似的智能行为。在一些领域,机器甚至已经超越人类。例如在2016年,电子计算机程序AlphaGo击败了围棋世界冠军李世石。

  但不可否认的是,在许多领域,人工智能仍远远比不上人类智能。例如,人类可以立即分辨出猫和狗,但机器却不行。一些网站由此采用“图灵测试”来验证用户是人类还是机器。在情感认知等方面,人类大脑具有难以比拟的能力,这与大脑在进化时形成的大量神经元有关。

  因此,能否复制这种能力,成了科研人员关心的话题。这其中就包括美国约翰斯·霍普金斯大学的托马斯·哈通教授。他认为,计算和人工智能一直在推动技术革命,但也正在到达极限。而生物计算在提升效率等方面具有不俗潜力。

  哈通和自己的同事构想,以类脑器官为“硬件”,有望开发出“生物计算机”。他们于近日将这项研究计划发表在《科学前沿》期刊上,涉及生物工程和机器学习等领域。

  所谓“类器官”是在实验室内培育的、与某种器官功能类似的组织,通常源于干细胞。多年来,科学家以此作为肾脏、肺和其他器官的替代品进行实验,从而避免对人体或动物造成伤害。

  “类脑器官”指的便是一种笔尖大小的细胞培养物,其中存在具有类器官功能的神经元。之所以能够提取这种细胞,得益于干细胞研究先驱约翰·戈登和山中伸弥的一项开创性研究成果——从皮肤等发育完全的组织中提取细胞的能力。

  在此基础上,哈通将“类脑智能”定义为“在实验室内培养的人脑模型中再现认知功能,如学习和感觉处理”。“类脑智能”也被称为“实验器皿中的智能”。

  这项研究还需解决的一个问题,是如何与“类脑器官”沟通,以便向它们发送信息,并接收其正在“思考”的读数。“我们开发了一种脑机接口设备。”哈通说,相当于利用这个密集覆盖微小电极的设备给“类脑器官”描绘脑电图。

  具有多重意义

  类器官智能技术似乎已经取得进展。去年10月,澳大利亚墨尔本脑皮层实验室的首席科学官布雷特·卡根等人发布研究成果说,培养皿中的脑细胞可以“玩”一款名为“pong”的简单电子游戏。他们能够证明“神经元可以目标为导向的方式,实时地使活动适应不断变化的环境”。哈通说,这项研究有助于挖掘类器官智能技术的更多潜力。

  若能实现,这项技术或给人类生活带来较大影响。首先,相关研究有望为人们提供对大脑更深入的了解。“这为研究人类大脑的运作方式打开了大门。”哈通说,甚至可以进行一些此前由于道德伦理约束而无法对人脑进行的实验。

  约翰斯·霍普金斯大学的研究员莉娜·斯米尔诺娃还表示,若能获得普通人和自闭症患者捐赠的细胞,从而对其“类脑器官”进行比较研究,可能有助于人们进一步了解这种疾病。研究对象的范围还可能扩大至阿尔茨海默病等疾病,并检验相应治疗药物的效果。

  此外,这种“生物计算机”有望比目前的超级计算机更节能。例如,美国橡树岭国家实验室造价6亿美元的超级计算机“前沿”重达3629公斤。哈通说,这台机器的计算能力已超越单个人脑的计算能力,但它消耗的能量是人脑的100万倍。

  研究仍处起步阶段

  不过,类器官智能技术要落地仍面临不少挑战。一方面,相关研究仍处于起步阶段。哈通说,要想利用老鼠的脑力研发出可与计算机媲美的类器官智能技术可能需要几十年的时间。

  研究范围也有待扩大。据悉,目前每个“类脑器官”中的细胞数量仅与果蝇神经系统的细胞数量相当。哈通说,目前,每个器官大约包含5万个细胞,规模仍然太小。“我们需要将这个数字增加到1000万。”

  另一方面,当计算机跨越人类与技术的界限,道德伦理问题随之而来。例如,“类脑器官”能否感知外部环境,会否产生意识、实现思考,以及细胞捐赠者具有哪些权利,等等。哈通表示,伦理因素已被纳入考量。

  美国哥伦比亚大学的教授加里·米勒近日表示,鉴于类器官智能技术在感知等方面的潜力,需及时对这项技术可能产生的社会影响进行评估,并采取应对措施。(陆依斐)

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 2026年世界互联网大会数字丝路发展论坛观察

  • 2026年亚太经合组织数字和人工智能部长会议在成都举行

独家策划

推荐阅读
国家药监局近日批准全球首个选择性食欲素2型受体激动剂上市,用于治疗16岁及以上青少年和成人1型发作性睡病。该药为原创靶点、新机制罕见病治疗药物,在中国、美国、日本、欧盟同步申报,我国率先完成审批,实现全球“首报首发”的历史性突破。
2026-07-24 08:55
记者从市场监管总局了解到,国际电工委员会智能制造系统委员会近日发布IEC SRD 63459:2026《智能制造用例模板》国际标准。为此,国际电工委员会智能制造系统委员会于2019年成立首个工作组,组织各国专家制定国际统一的智能制造用例模板,以统一的方式描述、存储和使用用例。
2026-07-24 08:51
23日20时,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将天链二号06星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2026-07-24 08:50
王虹、邓煜与其他两位数学家共同获得菲尔兹奖,这是令国人振奋的消息,也是中国数学家感到自豪的时刻。邓煜的另一项研究,是与合作者成功建立了三维波动方程吉布斯测度的不变性,将概率论方法系统性地引入波动方程研究。
2026-07-24 08:49
记者从北京大学获悉,2026年国际数学家大会23日在美国费城开幕。王虹,本科就读于北京大学数学科学学院,获理学学士学位;2014年相继取得巴黎综合理工学院工程师学位与巴黎-萨克雷大学硕士学位;后于麻省理工学院完成博士学位。
2026-07-24 08:48
7月22日,美国佛蒙特大学研究团队在《自然》杂志发表论文称,他们在北美鲶鱼体内发现一种可传染的黑色素瘤。换言之,肿瘤细胞本身就是“感染因子”,如同寄生虫一般,从一条鱼传到另一条鱼。这些带病的鲶鱼,正为科学界提供一个观察癌症演化的难得机会。
2026-07-23 09:57
《自然》杂志22日发表了一项天文学研究,可能揭示了人类对首个已知的系外卫星(exosatellite)的观测。在三层等级系统中,一颗恒星周围有一颗伴星,如行星或褐矮星,而第三个天体围绕伴星,这第三个天体可称为系外卫星。
2026-07-23 09:57
生物腐烂是生态系统养分循环的关键过程,但腐烂区域同时也是病原微生物高度活跃、可能对活体植物造成侵害的“危险区”。
2026-07-23 09:49
习近平总书记在国家科学技术奖励大会、两院院士大会、中国科协第十一次全国代表大会上的讲话中指出,“科学的未来在青年”,强调“要把青年科技人才队伍建设作为一项战略工程,全方位做好培养、引进、使用工作”。
2026-07-23 09:49
黄瓜是受到全球广泛喜爱的蔬菜,它源自喜马拉雅山脉南麓,由其野生祖先驯化而来,历经2000余年的传播扩散,遍布世界。中国科学院院士、崖州湾国家实验室副主任钱前评价,该研究为黄瓜分子设计育种提供了坚实支撑,兼具重要基础科学价值与育种应用前景。
2026-07-23 09:48
中国水稻研究所研究员王克剑团队近日在杂交水稻育种领域取得重要进展——成功研发出克隆效率稳定超过99%、结实完全正常的一系法杂交水稻,团队将其命名为“一系1号”。图为团队创制的无融合生殖株系在试验田大群体种植下表现出的克隆效率与结实率情况。
2026-07-22 09:35
今年新增农业机器人、盐碱地科学与工程、智慧渔业三大新农科专业,分别由江苏大学、山东农业大学、宁波大学首批开设,为涉农人才培养开辟了新跑道。
2026-07-22 09:31
这场举世瞩目的盛会,凝聚共识,密集发布国际合作倡议与行动计划,为促进全球人工智能朝着向上向善、造福人类的方向发展注入了更多新动能。
2026-07-22 09:29
虽然现阶段机器人能做的事还很有限,但这种“人机搭档”的新模式,让我们的生活服务向高品质、多样化和便利化发展。我想,这就是科技落地的意义吧。
2026-07-22 09:28
重离子加速器是探索基本相互作用、物质结构和宇宙演化的重要工具,研究中产生的新知识、技术和方法被广泛应用于航天、医疗、农业等多个领域。
2026-07-22 09:26
无法驶出的化肥运输船,迟迟不散的热浪,突然生效的出口禁令……近期,一系列事件叠加,或许正给全球粮食安全带来显著不确定性。
2026-07-21 03:40
拔尖创新人才作为国家战略科技力量的核心支撑,其培育成效直接关系到高水平科技自立自强的进程。科学教育是拔尖创新人才培养的基础工程,必须把握青少年成长的关键期,构建全链条、一体化的科学教育新生态,推动教育、科技、人才深度融合,为强国建设筑牢人才根基。
2026-07-21 03:40
以人工智能为代表的新一轮科技革命和产业变革,正深刻重塑产业形态与劳动方式,职业教育作为对接产业最紧密的教育类型,面临的根本性问题已不再是如何培养标准化、重复性的熟练操作者,而是要回答人机协同时代究竟需要什么样的高技能人才。
2026-07-21 03:40
暑假已至,以中小学生为主力的研学游市场持续升温。外出研学已成为不少中小学生家庭的假期常规安排。家长往往将研学活动视作教育由家庭、学校向社会课堂的延伸,是学校教育的重要补充。
2026-07-21 03:40
毕业论文AI率检测,已成为无数大学毕业生关心的热点话题。AI工具引发的学术不端如何界定?为规避高AI率而拆解论文、打乱表达的无奈如何化解?AI检测产品缺少国家标准、质量参差不齐的困局如何突破?这些追问,热度居高不下,答案却远未清晰。
2026-07-21 03:40
加载更多