迈出智能生命关键一步精度最高智能线虫

5月31日，为期三天的“北京智源大会”线上开幕。智源研究院天演团队发布天宝1.0（MetaWorm）——生物精度最高仿真秀丽线虫，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。

结合高精度神经系统模拟与肌肉动力学关键技术，“智能线虫”经过训练已经在仿真环境中动态蠕动前行，初步表现出类似生物线虫的趋利避害能力。下一阶段将实现避障、觅食等更复杂的智能行为。

秀丽线虫（Caenorhabditiselegans）是探索生命智能的典型模式动物，近20年三次诺贝尔获奖研究成果都是围绕秀丽线虫实验展开。秀丽线虫仅约1毫米长，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。

智源生命模拟研究中心负责人、副主任马雷介绍，天宝1.0以秀丽线虫为蓝本，是目前为止生物精度最高的仿真秀丽线虫，在智能表征能力、三维动态仿真环境、生物功能重现等维度上实现了五个层面的突破。

首先，完成了秀丽线虫全部个神经元及连接关系的精细建模，神经元结构模拟采用多舱室模型，单神经元舱室最多个，神经元生理模拟支持14种离子通道。

第二，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，高精度还原了五类神经元（感觉神经元、中间神经元、指令神经元、头部运动神经元及身体运动神经元）电生理动力学。

第三，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。

第四，构建了适合线虫智能训练的三维流体动态实时仿真环境，场景尺度达到线虫身长倍，CPU单核条件下单线虫单次仿真时间快于0.1秒，支持线虫群体仿真。

第五，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。

据悉，天宝1.0是天演人工智能生命模拟工程的第一步，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，构建生命智能模型并挖掘生物智能机制机理，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。

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