2月28日，美國科學(xué)家在《科學(xué)前沿》雜志發(fā)布了一項“類(lèi)器官智能”計劃。

近20年來(lái)，科學(xué)家一直在使用微小的類(lèi)器官，即實(shí)驗室培養的類(lèi)似于成熟器官的組織，在腎臟、肺和其他器官上進(jìn)行實(shí)驗。最近，約翰斯·霍普金斯大學(xué)隆伯格公共衛生學(xué)院教授Thomas Hartung團隊一直在研究類(lèi)腦器官。這種器官雖然只有筆尖大小，但卻擁有大腦功能和結構的關(guān)鍵特征，例如神經(jīng)元和其他對學(xué)習與記憶等認知功能至關(guān)重要的腦細胞。

“這為研究人類(lèi)大腦如何工作開(kāi)辟了道路?！盚artung說(shuō)。

他表示，“計算機和人工智能一直在推動(dòng)技術(shù)革命，但它們正在到達‘天花板’。生物計算可以提高計算效率，突破我們目前的技術(shù)極限?！?/p>

早在2012年，Hartung就開(kāi)始將人類(lèi)皮膚樣本中的細胞重新編程為類(lèi)似胚胎干細胞的狀態(tài)，進(jìn)而將腦細胞培養并組裝成功能性類(lèi)器官。每個(gè)類(lèi)器官含有大約5萬(wàn)個(gè)細胞，相當于果蠅神經(jīng)系統的大小。如今，Hartung設想用這種類(lèi)腦器官建造一臺計算機。

Hartung表示，在這種“生物硬件”上運行的計算機可能會(huì )在未來(lái)10年開(kāi)始緩解超級計算機的能耗需求，這種需求正變得越來(lái)越不可持續。盡管計算機處理數字和數據的計算速度比人類(lèi)快，但人腦在作出復雜的邏輯決策方面卻要聰明得多，比如區分狗和貓。

“大腦仍然是現代計算機無(wú)法比擬的?！盚artung說(shuō)，“Frontier是肯塔基州最新的超級計算機，耗資6億美元，占地6800平方英尺。去年6月，它首次超過(guò)了單個(gè)人腦的計算能力，但消耗的能量要比人腦高出100萬(wàn)倍?！?/p>

Hartung說(shuō)，類(lèi)器官智能可能需要幾十年才能驅動(dòng)一個(gè)像老鼠一樣聰明的系統。但通過(guò)擴大腦類(lèi)器官的生產(chǎn)，并用人工智能對其進(jìn)行訓練，他預測，生物計算機未來(lái)將支持卓越的計算速度、處理能力、數據效率和存儲能力。

“我們需要幾十年時(shí)間才能實(shí)現與任何類(lèi)型計算機相媲美的目標?！盚artung說(shuō)，“但如果我們不開(kāi)始為此創(chuàng )建資助計劃，這將變得更加困難?！?/p>

約翰斯·霍普金斯大學(xué)環(huán)境健康與工程助理教授Lena Smirnova表示，類(lèi)器官智能還可能徹底改變神經(jīng)發(fā)育障礙和神經(jīng)退行性病變的藥物測試研究。

“我們想比較一般捐贈者的腦類(lèi)器官和自閉癥捐贈者的腦類(lèi)器官?！盨mirnova說(shuō)，“我們正在朝著(zhù)生物計算方向開(kāi)發(fā)工具，這將使我們了解自閉癥特異性神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò )的變化，而無(wú)須使用動(dòng)物或接觸患者，進(jìn)而了解患者存在這些認知問(wèn)題和障礙的潛在機制?！?/p>

為了評估與類(lèi)器官智能合作的倫理影響，一個(gè)由科學(xué)家、生物倫理學(xué)家和公眾組成的多元化聯(lián)盟已被嵌入到團隊中。

來(lái)源：《中國科學(xué)報》