2026年3月1日,澳大利亚生物技术初创公司Cortical Labs宣布,其商用生物计算平台CL1成功运行了经典第一人称射击游戏《毁灭战士》(Doom) 。这标志着以活体人类神经元为核心的计算系统,首次具备了处理复杂实时交互任务的能力,将科幻中的“湿件”(wetware)计算带入了现实。
CL1并非模拟神经网络,其核心是真正的、在培养皿中存活的人类神经元。开发者通过名为biOS的操作系统,向这些神经元发送电信号刺激,引导它们形成自组织的响应模式,从而“学会”控制游戏。这项突破被公司称为“合成生物智能”(Synthetic Biological Intelligence),旨在开辟一条区别于传统硅基AI的全新路径。
从细胞到计算机:CL1如何工作
CL1系统的核心是一套精密的“细胞-芯片”接口。其工作原理可以概括为以下四个关键步骤:
第一步:制造“迷你大脑”
研究人员从成年捐赠者的皮肤或血液细胞中提取样本,通过重编程技术将其转化为诱导多能干细胞,再定向诱导分化为大脑皮质神经元。这些细胞在培养中会自发聚集成微小的球状结构,被称为“类脑器官”或“迷你大脑”。
⚡ 第二步:建立神经接口
这些活体神经元被放置在特制的芯片上,该芯片集成了59个高密度电极,构成一个金属与玻璃制成的平面阵列。电极负责向神经元发送电信号刺激,并接收神经元产生的电活动反馈,构成了生物与数字世界沟通的桥梁。
第三步:运行生物操作系统
为管理这个独特的生物计算基底,Cortical Labs开发了专用的biOS(Biological Operating System)。开发者可以通过biOS将代码直接“部署”到神经元层。当神经元对刺激做出“正确”反应时(如在游戏中击中目标),系统会发送奖励信号;反应“错误”时则发送修正信号。通过这种类似大脑突触可塑性的机制,神经网络能逐渐形成特定的功能通路。
️ 第四步:维持生命系统
活体神经元需要稳定的生存环境。CL1模块是一个密封腔室,内置精密的生命支持系统,持续控制内部的气体成分、温度,并进行废物过滤。在理想的实验室条件下,这些神经元可以保持活性与功能长达六个月。
性能、商业化与象征意义
CL1不仅是实验室的奇观,更是一款已经进入市场的商用产品。其技术指标和商业模式,揭示了生物计算从概念走向实用的清晰路径。
技术性能飞跃
相比团队在2022年让80万个神经元玩《乓》(Pong)的早期成果,CL1在工程化上实现了巨大进步。更密集的电极网络和升级的信号处理技术,将系统延迟从毫秒级降低到亚毫秒级,使得活体神经网络的响应速度得以接近传统处理器。
商业化落地
CL1已作为独立台式设备或可集成至30单元服务器机架的产品,面向科研机构销售。单个模块售价约3.5万美元(约合24万元人民币),批量采购机架单价可降至2万美元(约13.7万元人民币)。一整台机架的功耗在850-1000瓦之间,与一台中高端GPU服务器相当。公司已于2025年开始交付首批115套商用系统。
为何是《毁灭战士》?
选择1993年问世的《毁灭战士》作为演示平台,具有强烈的象征意义。在计算机文化中,这款游戏因其对硬件性能的敏感性和广泛的社区支持,早已成为测试任何新奇计算平台的“基准程序”——从图形计算器到改装过的验孕棒,都曾尝试运行它来证明自身的计算能力。CL1成功运行《毁灭战士》,无异于向世界宣告:生物计算已经具备了处理复杂、实时任务的基本资格。
生物计算的全球图景与未来挑战
Cortical Labs并非孤军奋战。全球多个实验室正在探索将生物神经元用于计算的潜力,尽管路径和目标各有不同。
机构/公司 |
所在地 |
主要研究方向 |
代表性进展 |
Cortical Labs |
澳大利亚 |
合成生物智能、通用生物计算平台 |
CL1商用系统,运行《乓》《毁灭战士》 |
FinalSpark |
瑞士 |
类脑器官计算、低能耗AI |
利用“迷你大脑”器官进行基础计算,器官存活期达4个月 |
约翰斯·霍普金斯大学 |
美国 |
疾病建模、药物研发 |
构建“迷你大脑”研究阿尔茨海默症、自闭症等神经系统疾病 |
尽管前景广阔,生物计算走向主流仍面临根本性挑战。最大的瓶颈在于神经元的“寿命”。类脑器官缺乏血管系统,难以长期维持营养供给,目前最长的存活记录也仅以月计。此外,科学界对这类系统的伦理边界也展开了讨论。
正如帝国理工学院神经技术中心主任西蒙·舒尔茨教授所言,生物计算可能无法在许多方面超越硅基芯片,但它会找到属于自己的生态位。它的未来或许不在于取代现有的数据中心,而在于成为理解大脑、开发新药以及探索一种全新计算范式的独特工具。
超越硅基:生物计算的独特价值
生物计算的核心魅力,在于其与生俱来的“高效”与“自适应”。与需要海量数据和巨量能源训练的深度学习模型不同,活体神经元系统展现出类似生物大脑的节能特性和从少量样本中学习的能力 。研究人员设想,未来或许会出现由“活体”服务器组成的数据中心,以极低的能耗运行类AI学习任务。
这项技术的意义远不止于运行一款30年前的游戏。它为我们打开了一扇窗,让我们得以在培养皿中观察神经网络的“学习”与“死亡”。FinalSpark的科学家甚至记录到,在类脑器官死亡前的最后时刻,有时会出现一阵异常活跃的电信号爆发,这与人类临终前的脑电活动有相似之处,引发了关于生命与意识边缘的哲学思考。
“当处理器由活体细胞构成,计算过程本身便成为一种生命活动。”
CL1的成功演示,标志着一个新时代的序章。它不仅是技术的突破,更是一次对“智能”本质的重新拷问。当我们在芯片上培育并“雇佣”神经元为我们工作时,我们与自己所创造的技术之间的关系,正在发生微妙而深刻的变化。
