Eon Systems 构建首个完整的果蝇大脑模拟

Andrew Altair, Founder
Eon Systems 构建首个完整的果蝇大脑模拟
Zach M / unsplash

初创公司首次在虚拟身体中完美模拟果蝇大脑

Eon Systems 历史上首次将果蝇大脑的完整数字模型(包含超过 125,000 个神经元和 5000 万个突触)连接到虚拟果蝇身体。结果,数字昆虫表现出了几种不同的行为,包括行走、转身和对刺激做出反应。这一成就为神经科学和人工智能的交叉领域开辟了新视野。

生物学的精确数字副本

与之前依赖通用人工智能算法的项目不同,Eon Systems 对真实大脑进行神经元到神经元的模拟。这是一个根本的区别, 该公司并不是试图用人工神经网络来模仿大脑行为,而是创建真实生物大脑的精确数字副本。

大脑结构是使用电子显微镜数据创建的, 这个过程称为连接组学。该数据于 2024 年发布,包括果蝇(Drosophila melanogaster)大脑中每个神经元的图谱。虚拟身体功能在高级物理引擎 MuJoCo(带接触的多关节动力学)中发挥作用,该引擎由 Google DeepMind 开发,广泛应用于机器人领域。真实的物理模拟对于完美测试大脑的工作方式至关重要。

技术详情

仿真的规模令人印象深刻:

  • 神经元数量:125,000+
  • 突触连接:5000万
  • 模拟速度:接近实时
  • 行为表现:运动、方向、刺激反应

并行建模 125,000 个神经元和实时建模 5000 万个突触需要先进的 GPU 基础设施。这是对高性能人工智能芯片服务器基础设施需求不断增长的另一个例子。像 DeepSeek V4 这样的系统也需要大规模,但用于数学近似而不是生物仿真。

创始人的愿景和抱负

初创公司联合创始人 Alex Wisner-Gross 强调了该项目的规模:“果蝇只是一个开始。在未来两年内,我们计划模拟小鼠 7000 万个神经元的大脑,我们的长期目标是模拟人脑。”

人类大脑包含约 860 亿个神经元,是果蝇的 688,000 倍。这种模拟的计算能力还不存在,但技术进步很快。在此背景下,中国公司 Neucyber 在大脑植入方面取得的成就代表了这种数字仿真工作的物理对应物。

对科学和医学的影响

果蝇大脑模拟具有广泛的实际应用:

  • 神经退行性疾病:在数字模型上研究阿尔茨海默病和帕金森病。
  • 药物测试:模拟神经活性物质的作用,无需动物测试。
  • 人工智能开发:研究生物神经网络以创建新的人工智能架构
  • 机器人技术:将生物控制系统集成到机器人中。

正如 DeepMind 人工智能科学副总裁指出的那样,人工智能加速了科学发展并使其民主化。 Eon Systems 的项目可以让科学家通过数字孪生技术将实验速度提高数千倍。

开源和透明度

大脑模型代码已公开发布在 GitHub 上,但脑体整合的关键部分仍然是专有的。开放科学和商业利益之间的平衡是业界讨论的主题。就像腾讯对 OpenClaw 的赞助一样,开源项目随着社区的参与而迅速发展。然而,人工智能安全专家警告说,大脑模拟技术可能会带来新的道德和安全挑战。

与 AI 模型的比较

将其与现代人工智能进行比较很有趣。虽然模型的参数比果蝇的神经元还要多,但它们只进行表面水平的模仿。 Eon Systems 的方法是生物学的精确复制,而不是数学近似。正如行业领导者所讨论的那样,这项研究可能会回答关于人工智能中的真正智能和意识的基本问题。

未来展望

Eon Systems 的成就标志着神经科学新时代的开始。如果该公司能够模仿老鼠的大脑,那将是一项里程碑式的科学成就。 对人工智能初创公司的投资增长表明投资者正在认真对待这些雄心勃勃的项目。

常见问题

什么是大脑模拟与人工智能?

仿真是生物大脑(神经元到神经元)的精确数字副本。人工智能是一种不复制生物结构的大脑行为数学模型。

为什么要从果蝇开始?

果蝇是神经科学领域研究最多的生物体。它的 125,000 个神经元大脑对于行为来说足够复杂,但对于完全模拟来说又足够小。

有哪些实际应用?

疾病研究(阿尔茨海默氏症)、无动物药物测试、创建生物启发的人工智能以及改进机器人控制系统。

何时可以模拟人脑?

由于人类大脑有 860 亿个神经元,专家认为最早要到 2040 年代才会具备必要的计算能力。

Eon Systems 的代码开源吗?

大脑模型位于 GitHub 上,但虚拟身体的实际集成代码目前由公司保密。