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瑞士科學家用干細胞培育“迷你大腦”,探索生物計算機新可能

   時間:2025-10-04 11:24:53 來源:互聯網編輯:快訊 IP:北京 發表評論無障礙通道
 

瑞士科學家團隊正在探索一種顛覆性的計算模式——用生物神經元構建“活體服務器”。這種被稱為“濕件”(wetware)的技術,通過培養人類干細胞衍生的神經元類器官,試圖打造能耗遠低于傳統AI的生物計算機。實驗負責人弗雷德·喬丹博士表示:“這就像把大腦的一部分裝進芯片,只不過我們用的是真正的神經細胞。”

在日內瓦郊外的FinalSpark實驗室里,研究人員正從匿名捐贈者的皮膚細胞中提取干細胞。這些來自日本正規診所的樣本經過特殊培養,逐漸形成直徑約2毫米的白色球狀體。“它們遠不及人腦復雜,但擁有相同的基本結構——神經元和支持細胞。”細胞生物學家弗洛拉·布羅齊博士指著培養皿中的“迷你大腦”解釋道。經過數月處理,這些類器官被接入電極陣列,開始對鍵盤輸入的電信號產生反應。

測試過程充滿科幻色彩:當BBC記者按下鍵盤時,電信號通過電極傳入類器官,顯示器上立即出現類似腦電圖的波動曲線。但在連續按鍵后,反應突然中斷,隨后曲線爆發出一陣短暫的高頻波動。“我們不確定發生了什么,”喬丹博士笑道,“也許它被惹惱了?”這種不可預測性正是生物計算機的魅力所在——它不像硅基芯片那樣遵循固定邏輯,而是展現出類似生物體的適應性。

研究團隊的目標遠不止于電刺激反應。他們希望這些神經元能像AI一樣學習任務,例如識別圖像中的物體。“就像訓練傳統AI識別貓的圖片,但我們的‘處理器’是活的神經細胞。”喬丹博士舉例說明。不過,生物計算機的“運行環境”比想象中復雜得多。倫敦帝國理工學院的神經技術專家西蒙·舒爾茨教授指出:“類器官缺乏血管系統,而人腦依賴持續的血液供應維持功能。這是目前最大的技術障礙。”

供養問題直接關系到生物計算機的存活時間。過去四年中,FinalSpark實驗室已將類器官的存活期延長至四個月,但研究人員發現一個奇特現象:這些“生物芯片”在死亡前會突然進入異常活躍狀態,類似人類臨終前的生理爆發。“我們記錄了上千次這樣的死亡事件,”喬丹博士語氣凝重,“每次都要終止實驗,找出原因后重新開始。”

盡管挑戰重重,學界對這項技術的態度普遍樂觀。舒爾茨教授認為無需過度擔憂:“它們只是用不同材料制成的計算機,和傳統AI是互補關系。”研究負責人萊娜·斯米爾諾娃博士強調,濕件技術短期內不會取代硅基AI,但可能在疾病建模、藥物測試等領域減少對動物實驗的依賴。“它就像一把新的手術刀,”她比喻道,“能為我們打開理解大腦的新窗口。”

對于喬丹博士而言,這項研究更像是一場實現科幻夢想的旅程。“我從小就是科幻迷,總覺得現實不如小說精彩。”他望著實驗室里閃爍的電極陣列笑道,“現在我發現,自己正在書寫一本真實的科幻書。”

 
 
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