未来的生物计算机将在经过AI训练的脑细胞上运行

研究人员正在开发一种由人类脑细胞运行并由人工智能训练的“生物计算机”。

约翰霍普金斯大学的科学家正在开发这个名为“类器官智能”的新领域。该团队预计这一创新领域将远远超过当前的计算能力，并为新的研究领域奠定基础。研究结果发表在科学前沿。

“计算和人工智能一直在推动技术革命，但它们正在达到天花板。生物计算是压缩计算能力和提高其效率以突破我们当前技术极限的巨大努力，”项目负责人、约翰霍普金斯大学彭博公共卫生学院和怀廷工程学院环境健康科学教授 Thomas Hartung 说。

科学家们已经在试验大脑类器官，这种微小的球体包含神经元和其他具有记忆和学习等基本功能的特征。在过去的 20 年里，他们一直在实验室中培养组织来模仿成熟的器官，对肺、肾和其他器官进行实验。此方法避免使用动物或人体测试。

Hartung 认为大脑类器官可能是可以为未来计算机提供动力的“生物硬件”，从而消除与超级计算机相关的能源消耗问题。脑细胞更擅长做出复杂的逻辑决策，比如区分猫和狗，而计算机计算数据和数字的速度比人脑快。

“大脑仍然是现代计算机无法比拟的。Frontier 是肯塔基州最新的超级计算机，耗资 6 亿美元，占地 6,800 平方英尺。仅在去年 6 月，它就首次超过了单个人脑的计算能力——但使用的能量却多出一百万倍，”Hartung 解释道。

他计划扩大大脑类器官的生产，并用 AI 训练细胞，以创建能够提供更好的处理能力、计算速度、存储能力和数据效率的生物计算机。

此外，约翰霍普金斯大学环境健康与工程助理教授 Lena Smirnova 表示，类器官智能可以加速神经退化和神经发育障碍的药物测试研究。

“我们想比较来自正常发育的捐赠者的大脑类器官与来自患有自闭症的捐赠者的大脑类器官。我们正在为生物计算开发的工具与使我们能够了解自闭症特有的神经元网络变化的工具相同，而无需使用动物或接触患者，”Smirnova 说。