伊恩系统公司近日发布的一段技术演示显示,其研究团队将果蝇大脑的完整神经连接组与虚拟身体和物理引擎结合,使数字化的生物神经回路能够驱动虚拟个体产生自主行为。这个进展为神经科学与计算机科学的交叉研究提供了新的技术验证路径。此项目建立在2024年发表于《自然》杂志的成果之上。研究人员通过电子显微镜扫描,绘制了果蝇大脑的神经连接图谱,包含12.5万个神经元和5000万个突触连接。在此基础上,团队将连接组模型与NeuroMechFly v2框架及MuJoCo物理引擎进行集成,构建了涵盖感知输入、神经处理与运动输出的闭环系统。 从技术实现角度看,关键突破在于让数字大脑摆脱“无身体”状态。以往的数字大脑模型虽可在约95%的准确率下预测果蝇运动,但主要停留在信息处理层面的离线模拟。此次将神经回路接入虚拟身体与环境后,感官信息可实时进入数字大脑,神经活动沿连接组所描述的回路传播,并深入驱动虚拟果蝇的肢体运动。在模拟环境中,数字果蝇表现为行走、梳理、转向、觅食等多种自然行为,这些行为并非来自预设的行为脚本,而是在神经回路动态中产生。 这一成果的科学意义在于对一个关键假设给出支持性证据:完整的神经连接组信息可能足以支撑生物的自主行为。也就是说,行为在很大程度上由神经元的连接结构及其活动模式共同决定。这为理解生物智能的物质基础提供了新的参照,也为更大规模的脑数字化研究提供了可借鉴的技术框架。 伊恩系统公司也提出了进一步的目标:果蝇大脑约14万个神经元,小鼠大脑约7000万个神经元,人类大脑约860亿个神经元。公司计划在两年内完成小鼠大脑的完整数字仿真,用作迈向人类全脑仿真的关键验证。尽管从果蝇到小鼠、再到人类的复杂度呈数量级上升,但其核心思路被认为具有延展性。 不过,这一演示仍需审慎解读。目前成果主要通过公司渠道发布,尚未以同行评审论文形式正式公开。有关实验细节、感官输入的具体实现机制、长时间运行的稳定性与鲁棒性等问题,仍有待独立复核与进一步研究。科学界对其真实性与可重复性的判断,需要更多公开数据与验证工作支撑。 从更宏观的视角看,这一进展也与计算机科学家雷·库兹韦尔提出的“技术奇点”论形成呼应。库兹韦尔曾认为,人工智能可能以指数级速度演进并与人类智能深度融合,从而带来社会层面的结构性变化。全脑仿真仍处早期,但此类“连接组+具身闭环”的技术路线,提供了一种可能通往更高阶脑仿真的现实路径。一旦人类大脑的完整数字化与仿真成为可行技术,将在认知科学、医学与伦理治理等领域带来深远影响。
“数字果蝇”的闭环演示提示人们,全脑仿真正从静态重建走向动态交互,从“离体计算”走向“具身验证”;但衡量科学进步的不只是震撼的展示,更取决于可复现的证据、可检验的指标和可讨论的边界。在兴奋与审慎之间,推动开放验证、完善规范治理、坚持循证迭代,才能把这类探索从概念性演示推进为更可靠的科学与工程能力。