在科技探索的前沿，瑞士一支科學(xué)家團(tuán)隊(duì)正嘗試將科幻場(chǎng)景變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)——他們?cè)O(shè)想未來(lái)數(shù)據(jù)中心可能由具備學(xué)習(xí)能力的“活”服務(wù)器構(gòu)成，這類(lèi)設(shè)備在模擬人工智能功能的同時(shí)，能耗僅為現(xiàn)有技術(shù)的零頭。這項(xiàng)由FinalSpark實(shí)驗(yàn)室主導(dǎo)的研究，將人類(lèi)神經(jīng)元培養(yǎng)成的微型組織稱(chēng)為“濕件”，試圖通過(guò)生物計(jì)算開(kāi)辟計(jì)算技術(shù)新路徑。
實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合創(chuàng)始人弗雷德·喬丹博士介紹，研究始于從日本正規(guī)診所獲取的匿名捐贈(zèng)者皮膚干細(xì)胞。這些細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)分化為神經(jīng)元后，被培育成直徑約1毫米的類(lèi)器官結(jié)構(gòu)。通過(guò)電極連接，這些生物組織能對(duì)電信號(hào)產(chǎn)生反應(yīng)，例如在鍵盤(pán)輸入時(shí)引發(fā)類(lèi)似腦電圖的波動(dòng)。“當(dāng)BBC記者連續(xù)按鍵后，系統(tǒng)突然停止響應(yīng)，隨后出現(xiàn)劇烈的能量波動(dòng)，我們猜測(cè)這些‘迷你大腦’可能被‘惹惱’了。”喬丹博士笑稱(chēng)，這種不可預(yù)測(cè)性正是生物計(jì)算的魅力所在。
細(xì)胞生物學(xué)家弗洛拉·布羅齊博士展示了培養(yǎng)皿中的白色類(lèi)器官，它們雖遠(yuǎn)不及人腦復(fù)雜，卻包含神經(jīng)元和支持細(xì)胞的基本組合。經(jīng)過(guò)數(shù)月培育，這些組織能通過(guò)電極接收指令，目前可完成簡(jiǎn)單識(shí)別任務(wù)。研究人員希望未來(lái)能實(shí)現(xiàn)類(lèi)似AI的圖像識(shí)別功能——輸入一張貓的照片，系統(tǒng)能準(zhǔn)確判斷物種。
然而，生物計(jì)算機(jī)的生存挑戰(zhàn)遠(yuǎn)超傳統(tǒng)設(shè)備。倫敦帝國(guó)理工學(xué)院神經(jīng)技術(shù)專(zhuān)家西蒙·舒爾茨教授指出，類(lèi)器官缺乏血管系統(tǒng)，無(wú)法像真實(shí)大腦那樣通過(guò)血液循環(huán)獲取養(yǎng)分。“當(dāng)組織停止工作時(shí)，就是真正的死亡。”他強(qiáng)調(diào)，這是當(dāng)前技術(shù)面臨的最大障礙。盡管如此，F(xiàn)inalSpark團(tuán)隊(duì)已取得突破性進(jìn)展：過(guò)去四年中，他們成功將類(lèi)器官的存活時(shí)間延長(zhǎng)至四個(gè)月，期間觀察到這些組織在死亡前會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似人類(lèi)臨終反應(yīng)的異常活躍期。
“我們記錄了上千次這樣的‘死亡事件’，每次都很痛心。”喬丹博士表示，團(tuán)隊(duì)會(huì)終止實(shí)驗(yàn)分析原因，再重新開(kāi)始。對(duì)于倫理爭(zhēng)議，舒爾茨教授認(rèn)為無(wú)需過(guò)度擔(dān)憂：“這些生物電腦只是用不同材料構(gòu)建的計(jì)算設(shè)備，與硅基AI形成互補(bǔ)而非替代。”
研究負(fù)責(zé)人萊娜·斯米爾諾娃博士強(qiáng)調(diào)，“濕件”技術(shù)目前仍處于萌芽階段。它不僅能推動(dòng)疾病建模研究，減少動(dòng)物實(shí)驗(yàn)需求，更可能為計(jì)算科學(xué)開(kāi)辟新賽道。“雖然不太可能在大多數(shù)領(lǐng)域超越硅基技術(shù)，但生物計(jì)算有望找到獨(dú)特的應(yīng)用場(chǎng)景。”她舉例稱(chēng)，某些需要高度自適應(yīng)性的任務(wù)可能更適合這類(lèi)系統(tǒng)。
對(duì)于將科幻變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的感受，喬丹博士難掩興奮：“我從小就是科幻迷，總覺(jué)得現(xiàn)實(shí)生活不如小說(shuō)精彩。現(xiàn)在我發(fā)現(xiàn)自己正在書(shū)寫(xiě)這樣的故事，這種體驗(yàn)比任何電影都震撼。”隨著研究的推進(jìn)，這群科學(xué)家正在重新定義“計(jì)算機(jī)”的邊界，也促使人們思考：當(dāng)神經(jīng)元成為計(jì)算單元，人類(lèi)對(duì)自身大腦的認(rèn)知是否也將被改寫(xiě)？
