智能线虫天宝10诞生,迈出智能生命

新京报讯（记者张璐）5月31日，为期三天的“北京智源大会”线上开幕，北京智源研究院生命模拟团队发布天宝1.0（MetaWorm）——生物精度最高的仿真秀丽线虫，高精度模拟秀丽线虫全部个神经元及连接关系，迈出智能生命关键一步。

秀丽线虫是探索生命智能的典型模式动物，近20年三次诺贝尔获奖工作都是围绕秀丽线虫实验展开。秀丽线虫仅约1毫米长，依靠个神经元，已具备感知、觅食、逃逸、交配等各种复杂智能行为。

“通常我们进行人工智能和神经科学交叉研究时，一般都会选择模式动物，它们要有物种代表性，且便于观测测量。”北京智源研究院院长黄铁军说，经常被选择的模式动物就包括秀丽线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠和猕猴，其中秀丽线虫最为简单。早在上世纪80年代，秀丽线虫神经元（个）及其连接关系就被成功绘制出来了，在数字空间实现线虫“重生”就成了一个梦想。

天宝1.0以生物秀丽线虫为蓝本，是目前为止生物精度最高的仿真秀丽线虫。结合高精度神经系统模拟与肌肉动力学等关键技术，“智能线虫”经过在仿真环境中训练，已经可以蠕动前行，初步表现出类似生物线虫的趋利（趋近食物信号）避害（远离毒物信号）能力。下一阶段将实现避障、觅食等更复杂的智能行为。

电脑中的仿真秀丽线虫如何趋利避害？智源生命模拟研究中心副主任马雷介绍，“我们在仿真环境内设置类似大肠杆菌群这样的目标物，线虫模型通过‘感知’模拟，仿真线虫嗅探到流体环境中化学成分浓度变化，感知神经元就生成神经信号并传递到运动神经元，运动神经元协同刺激对应‘肌肉’带动相关运动单元，从而实现蠕动前行。”

据悉，天宝1.0完成了秀丽线虫全部个神经元及连接关系的精细建模，对个感知运动神经元组成的嗅觉和运动神经环路完成了高精度建模，构建了由具有解剖学意义的96块肌肉控制、个力学计算单元构成的秀丽线虫身体。

团队还实现了仿真秀丽线虫与仿真环境的全闭环模拟，训练出由高精度神经系统控制的、与环境实时交互的秀丽线虫，能够像真实线虫一样嗅探并控制身体，蠕动到感兴趣的目标。

年10月，Nature子刊发表了一篇关于神经元的论文，媒体在报道时使用的标题是“19个神经元控制了一辆自动驾驶汽车”。黄铁军说，与其消耗大量算力训练人工神经网络，不如借鉴生物进化“天算”训练出的精密生物神经网络，构建未来的智能系统，这对包括自动驾驶在内的各种领域都有巨大价值。

天宝1.0是天演人工智能生命模拟工程万里长征的第一步。未来，天演团队将继续完善高精度生命模拟仿真平台，持续实现模式动物和重要生物器官的精细模拟，启发和探索新一代人工智能，从果蝇、斑马鱼、小鼠直至最高智慧的人类大脑。

编辑张磊

校对贾宁

转载请注明：http://www.abuoumao.com/hytd/3334.html