果蠅全腦“上傳”，竟能驅動虛擬身體自主行動！複製人腦還會遠嗎？

屏幕上，一隻“賽博果蠅”正略顯笨拙地覓食、梳毛。正是這隻來自硅谷初創公司Eon Systems的果蠅引發了科技圈熱議，連埃隆·馬斯克都在社交媒體上對此表示驚歎。

它究竟有何神奇之處？根據Eon Systems公司發佈的視頻介紹，這隻“賽博果蠅”沒有接受過任何AI訓練，視頻動畫也沒有預設腳本，驅動它的是一個被1:1復刻進計算機的真實果蠅大腦。其實，虛擬大腦的嘗試早已有之。然而，能讓虛擬大腦驅動模擬軀體，完成“從感知到行動”的閉環，這或許是第一次，這也正是這隻“賽博果蠅”的特別之處。

這是否意味着科幻小說中的“人腦複製”和“意識上傳”已離我們不遠了？“數字永生”也已初露端倪？專家認爲，由於此次披露的技術細節不足，還很難判斷其重要性，但真要讓仿真大腦驅動實體機器人，卻還有很多難以想象的困難需要克服。

果蠅“數字大腦”接上“電子軀體”

在中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心研究員徐春看來，“賽博果蠅”的核心技術亮點在於它沒有依賴人工智能算法的擬合，而是構建了高度忠實於生物本身的神經連接網絡，並實現了神經激活到行爲的閉環。

此次Eon Systems發佈的成果並非一蹴而就。早在2018年，學界就公開了用冷凍電鏡獲取的一隻成年雌性果蠅的大腦數據庫。但是，如何將複雜的結構數據轉化爲功能性模擬，一直困擾着科學家。

2024年，現任Eon Systems首席科學家的菲利普·蕭（Philip Shiu）在《自然》雜誌發表了一項基礎研究成果。研究團隊構建了一個包含12.5萬個神經元、5000萬個突觸連接的“數字果蠅大腦”。但當時它只是一個沒有軀殼的“幽靈”——雖然可以產生運動指令，指令卻無處可去。

如今，研究團隊給它接上了一個電子軀體。果蠅數字大腦發出的信號能在數字神經環路中穿梭，無需外部代碼發號施令，而虛擬感官收到指令就能驅動虛擬肌肉收縮，產生響應的行動，從而形成從感知到行動的閉環——數字大腦就這樣完成了自主決策。

同濟大學電子與信息工程學院教授齊鵬卻認爲，該項工作只掃描了果蠅大腦，並未掃描其身體。這意味着從大腦到肌肉的實際運動神經元通路無法被追蹤，團隊只能根據已知的神經活動模式，將其映射到虛擬身體上。因此，大腦到身體之間實際存在一段人工搭建的橋接，所謂“閉合迴路”還需打一個折扣。

複製人腦真的已經“指日可待”？

“賽博果蠅”的成功，是否意味着實現小鼠、猴子甚至人類大腦的“全腦仿真”，已是指日可待？

“單就神經元數量而言，就是一個巨大的鴻溝。”徐春坦言，從果蠅到小鼠、猴子，乃至人類，大腦的複雜程度呈指數級增長——果蠅大腦約有12.5萬個神經元，小鼠大腦神經元數量是果蠅的560倍，達到約7000萬個，而人腦則包含約860億個神經元和數萬億個突觸。

“此次果蠅研究採用了高精度電子顯微鏡重構的方式，耗時數年才完成。”據徐春估算，若要以同等精度重構小鼠乃至人腦，其工作量和資金投入將是天文數字，“至少在近十年內，還很難完成”。

齊鵬也指出，在虛擬環境中讓一隻果蠅“活”過來已屬不易，更不用說將大腦“數字副本”應用於實體機器人：無論是高精度的完整掃描、具備足夠算力的模擬器，還是能承載龐大數據流的硬件，都還是當前難以逾越的障礙。

“但這項研究讓我們看到，儘管腦科學理論還不夠完善，但還是可以通過將生物腦複製進計算機，對部分大腦功能進行模擬。”徐春說，長期以來，由於高投入和長週期，大腦連接圖譜研究經常受到“是否值得”的質疑。實際上，腦圖譜恰恰是很多開展功能實驗研究的基礎。如今，Eon Systems將大腦結構與虛擬身體結合，爲腦圖譜研究找到了一條直觀展示“從結構到功能”的可行路徑。

開闢通往高級智能的全新範式

傳統AI依賴編寫算法、投餵數據、訓練模型，而“賽博果蠅”則開闢了一條不同於傳統人工智能的路徑。齊鵬認爲，從連接組學出發構建大腦計算模型，代表着一條通往高級智能的全新範式。

2011年，國際科學項目OpenWorm僅模擬了線蟲的302個神經元，而現在已可完整仿真果蠅的12.5萬個神經元，齊鵬認爲，前期技術積累與人工智能的加速，正不斷拓寬科學研究的邊界，“以前我們只能在現實中做實驗，現在還可以在逼真的虛擬世界裏進行模擬”。

“科學界一直在倡導減少實驗動物使用，這類數字模型可以用來做虛擬實驗。”徐春透露，他的團隊目前正在進行一項研究，對比退行性疾病動物模型與正常模型的腦連接差異，由此瞭解特定細胞類型對疾病的敏感性，精準評估神經環路異常發生的位置，對腦疾病研究和藥物靶點發現極具價值。

未來，如果把這類模型拓展到具身智能領域，人形機器人、仿生機器狗或許真的能獨立分析問題、應對突發情況，具備類似生物智能的信息處理能力。