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> 人工智能 > 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2023-03-07 08:54

  “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。记者陆依斐

[ 责编:肖春芳 ]
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

  • 第十一届全国杂技展演闭幕演出在济南举行

  • 吉林镇赉:候鸟北归进行时

独家策划

推荐阅读
面对复杂不确定的战略环境,决策者和智库都要提高战略思维、战略预见、战略把握、战略运作能力,在驾驭全局的基础上统筹谋划“战略目标—战略能力—战略行动”。
2023-03-30 09:23
“慧眼”卫星和“极目”空间望远镜观测迄今最亮伽马暴示意图 中科院高能所供图  基于极目空间望远镜的精确观测数据,科学家们发现GRB 221009A将伽马暴亮度纪录提升了50倍。
2023-03-30 09:08
作为一名基层一线科技工作者,这辈子,我只想做一件事:为制造中国自己的量子计算机而不懈奋斗。 2003年,我和其他5位科技工作者一起,在中科大一间闲置教室里成立了中国第一个量子计算研究小组。
2023-03-30 09:04
积极引导各方面一起来关心青年科技工作、奖励青年科学家,对于夯实中国科学技术青年人才力量、培养未来科学家,意义重大。
2023-03-30 09:03
拉尼娜现象确实会导致全球气温降低,但具体到某个地区,其冬季是冷冬还是暖冬,还要具体问题具体分析。
2023-03-30 09:19
研究人员还调整了这一系统,用于针对活体小鼠的细胞,表明该系统可用于在活体生物中引入蛋白质。张锋解释称,治疗分子的递送是当前医学的主要瓶颈,团队需要大量的选择性研究,才能将这些强大的新疗法送入体内正确的细胞。
2023-03-30 09:18
就中国人工智能的发展而言,白春礼认为,既需要国家政策的制定和大量投入,也需要科学家创新能力的提升。
2023-03-30 09:15
为这些伪科普买单的受众,常常是诚心求医问药、但科学素养不足的中老年群体。我们不仅期待职能部门重拳出击,也希望全社会共同亮剑,让真知识脱颖而出,让伪科普无处容身,还网络生态“清朗”蓝天。
2023-03-30 09:14
传统立式车铣机床多为三轴,指代表刀架水平移动的X轴、滑枕上下移动的Z轴、工作台上回转的C轴,共三个进给伺服轴。2023年以来,武重集团陆续接到批量机床订单,用户来自风电、机械工程箱体加工及齿轮加工等领域。
2023-03-30 09:13
走近一看,“小房子”好像挺简单——灰顶是覆盖的太阳能板,蓝色外壳下的两条履带,恰好跨在两道茶垄上。
2023-03-29 09:18
安市白甸镇瓦甸小学学生在科技社团活动中体验操控机器人。
2023-03-29 10:59
重点加强教师配备、实验室建设、实验员配备、课时总量和结构、教学方式、实验教学等科学教育条件和活动的监测。
2023-03-29 10:59
利用纳米技术控制日常环境温度的多功能“相变油墨”是一种概念验证,可以层压、喷涂或添加到油漆和建筑材料中。
2023-03-29 09:24
该团队开发了一种只有邮票大小的可穿戴超声贴片设备,可以24小时对心脏进行实时动态监测,即便剧烈运动时也不妨碍其正常工作。
2023-03-29 09:40
总的来说,他们发现了强有力的证据,表明每晚睡眠不足6小时会降低人体对疫苗的免疫反应。
2023-03-29 09:38
当微塑料在海鸟的肠道中大量存在时,干燥棒杆菌这样的有害细菌似乎会茁壮成长。对人类来说,干燥棒杆菌可致人罹患心脏炎症、脑脓肿和感染。
2023-03-29 09:25
《规划》以党的二十大精神指导实践,为数字中国建设锚定了新时期发展方位,为加快提升数字中国建设的整体性、系统性、协同性谋划了战略路径。
2023-03-28 04:30
创新型人才起步在大学,奠基在大学,大学教育为未来的创新型人才培根铸魂、启智储能。
2023-03-28 04:40
建设数字中国,是走和平发展道路的重要一环。适应科技发展趋势、以数字化促进发展水平提升是各国人民共同的追求。
2023-03-28 04:30
此次,科研团队对我国西北地区约1.7亿年前的一种侏罗纪远古植物化石进行了重新研究。
2023-03-28 03:40
加载更多