研究由小鼠神經(jīng)元制成的模擬大腦，擁有嗅覺(jué)及能識(shí)別爆炸物

據(jù)英國(guó)消息報(bào)道，在坦桑尼亞舉辦的全球TED大會(huì)上，尼日利亞科學(xué)家艾加比展示了一款由小鼠神經(jīng)元制成的人工智能計(jì)算設(shè)備模型，其擁有“嗅覺(jué)”，能識(shí)別出爆炸物以及疾病標(biāo)記物的氣味，可用于機(jī)場(chǎng)安檢和疾病檢測(cè)等領(lǐng)域。

研究人員表示，這款名為“Koniku Kore”的設(shè)備有望成為未來(lái)機(jī)器人的大腦，而將生物細(xì)胞與電子電路整合，有望成為開(kāi)發(fā)模擬大腦的主流手段。

人工智能芯片有“嗅覺(jué)”

雖然計(jì)算機(jī)在執(zhí)行復(fù)雜的算法方面比人類(lèi)更高效，但大腦在許多認(rèn)知功能的表現(xiàn)上仍?xún)?yōu)于計(jì)算機(jī)。包括谷歌、微軟等科技巨頭在內(nèi)的人工智能界正竭盡全力制造可以模擬大腦的機(jī)器，或?qū)⒂?jì)算機(jī)植入腦中，艾加比卻另辟蹊徑，設(shè)法將實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的神經(jīng)元和電子電路整合在一起。

據(jù)英國(guó)消息報(bào)道，艾加比說(shuō)，新研制出的“Koniku Kore”可以模擬204個(gè)腦神經(jīng)元的功能，“與其模仿神經(jīng)元，何不就地取材，直接使用生物細(xì)胞本身呢？雖然這個(gè)想法很激進(jìn)，但結(jié)果卻令人難以置信”。

據(jù)悉，“Koniku Kore”是活的神經(jīng)元和硅的混合物，擁有“嗅覺(jué)”功能，也就是說(shuō)，它能探測(cè)和識(shí)別氣味。艾加比設(shè)想，這樣的設(shè)備未來(lái)能廣泛應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)各處，人們不再需要排隊(duì)過(guò)安檢，可以更加輕松愉悅地出行。除了用于探測(cè)爆炸物以外，這種設(shè)備還能通過(guò)感應(yīng)病人呼出的空氣分子中的疾病標(biāo)記物，探測(cè)出疾病甚至癌癥。

此外，訓(xùn)練計(jì)算機(jī)識(shí)別氣味需要強(qiáng)大的計(jì)算能力并消耗大量能量，但新設(shè)備在識(shí)別氣味方面所需的能耗遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。

讓神經(jīng)元活著是一大挑戰(zhàn)

研制出此類(lèi)設(shè)備面臨的主要挑戰(zhàn)之一是，設(shè)法讓神經(jīng)元活著，對(duì)此項(xiàng)秘密，艾加比諱莫如深，不想多談，只是表示，神經(jīng)元在裝置中可以存活數(shù)月。

他說(shuō)：“數(shù)字計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度快且很可靠，但它不能說(shuō)話(huà)；而神經(jīng)元運(yùn)行雖慢但很聰明。不過(guò)，將神經(jīng)元放在一個(gè)小碟子里，它們的表現(xiàn)并不好。我們面臨的挑戰(zhàn)是，如何讓神經(jīng)元一直活著。”

但他同時(shí)補(bǔ)充說(shuō)，瑞士科學(xué)家已經(jīng)能夠“讓神經(jīng)元在一個(gè)小碟子里運(yùn)行一年，這樣的系統(tǒng)是研究大腦神經(jīng)元回路的有力工具”。

生物學(xué)和數(shù)字技術(shù)加速融合

生物學(xué)和數(shù)字技術(shù)的融合目前是“小荷已露尖尖角”，成為了科學(xué)界追捧的熱點(diǎn)。最近的大事件是，特斯拉公司和美國(guó)太空探索技術(shù)公司首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克宣布，其最新創(chuàng)辦的Neuralink公司將借助“神經(jīng)織網(wǎng)”，讓人腦與人工智能相融合。

近年來(lái)，神經(jīng)科學(xué)、生物工程學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域不斷取得進(jìn)步，讓我們對(duì)人腦的工作原理有了更深入的了解，這加速了神經(jīng)—數(shù)字技術(shù)設(shè)備的發(fā)展。

然而，目前的大部分研究主要致力改善腦部的功能，尤其是針對(duì)那些腦部受損或者罹患腦部相關(guān)病變的患者。例如，瑞士日內(nèi)瓦維斯生物和神經(jīng)工程中心負(fù)責(zé)人約翰·多納就一直在研究，如何讓癱瘓人士使用腦波移動(dòng)四肢。

多納相信，生物學(xué)和數(shù)字技術(shù)結(jié)合這一領(lǐng)域處于“引爆點(diǎn)”。未來(lái)，生物系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)將協(xié)同作戰(zhàn)。艾加比對(duì)此也心有戚戚焉。他說(shuō)：“我認(rèn)為，未來(lái)機(jī)器人所需要的處理能力將基于合成生物學(xué)，而且，我們正在為此奠定基矗”

他相信，他的公司可以在未來(lái)5至7年，研制出以合成活神經(jīng)元為基儲(chǔ)具有認(rèn)知能力的類(lèi)人系統(tǒng)。