共计 1560 个字符，预计需要花费 4 分钟才能阅读完成。
现代生活与计算机芯片密不可分，这些由硅半导体构成的毫米级芯片遍布于手机、微波炉、信用卡和交通卡中。然而，硅制造过程中对能源和水的巨大需求，加上对更高速度和性能的不断追求，促使研究人员寻找替代方案。近年来，碳纳米管或石墨烯制成的晶体管或半导体崭露头角，但今年三月提出的最引人注目的方案则涉及人类神经元。
实验室培养的脑细胞构成了 CL1 的基础，这款被称为首款商业销售的生物计算机，有望揭示大脑中的信息处理机制。CL1 的设计初衷是通过研究神经元对某些化合物的反应来加速药物开发。它还将帮助科学家和医学实验室理解神经元如何处理信息以及实时学习的工作原理，并深入探究神经退行性和认知疾病的触发机制。
- 
- 
“既然我们正在推动计算机具备人工智能，那么人们肯定会对理解智能的起源感兴趣，而智能的起源是生物学的。因为我们所知道的唯一广义智能来自人类和动物，”Cortical Labs 的创始人兼董事 Hon Weng Chong 在与 EL PAÍS 的视频通话中说道。这家澳大利亚公司正是这一新设备的幕后推手。
目前，一些研究中心在活体之外培养神经元，通常从干细胞开始，主要用于生物医学或神经科学研究。然而，Cortical Labs 更进一步，将这些细胞置于一个系统中，使其能够从硬件程序中接收信息，并处理这些信息，产生的结果与外部环境互动。
为了维持这种混合生物体的生命，CL1 配备了调节气体流动、泵和温度的内部结构。该设备呈矩形，重近 13 磅，长 20 英寸，宽 6 英寸。顶部透明，可以看到使计算机工作的电缆和微小管道。正面触摸屏提供系统状态信息，如温度。
CL1 的价格约为 35,000 美元，但它并非为普通用户设计。尽管它有一个开放系统，带有 USB 端口，可以连接到其他设备，但其使用目的是为研究人员和科学家量身定制。“该设备需要一个实验室来提供细胞健康生长所需的物质。我们希望确保购买它的人有能力自己培养细胞并知道如何使用它。目前，我们正在接受订单并评估客户，”Chong 澄清道。
自 CL1 推出以来，媒体关注点集中在其医疗和制药潜力上。然而，Chong 向 EL PAÍS 保证，其真正目标是为一种新的计算形式铺平道路——这种形式更快，数据更少，最重要的是能耗更低。
据估计，用于传统数据中心的图形处理单元（GPU）——用于支持尖端 AI 工作负载——每年可以消耗超过 370 万瓦的电量。相比之下，CL1 仅使用 850 到 1,000 瓦。目前，手机、计算机、数据中心和其他数字活动占全球总电力消耗的 7%。
“神经元是自我编程的，无限灵活，是 40 亿年进化的结果，”Chong 说道。他还强调，这将允许在不进行动物实验的情况下进行研究。然而，Cortical Labs 在之前的项目中使用过小鼠神经元，其中一个由 80 万人类和动物神经元组成的原型被训练来玩电子游戏 Pong。这一实验标志着该公司研究的新阶段，过去四年，他们一直在研究神经元如何学习，应该接收什么类型的信息以及如何编码这些信息。
Pong 实验确定了这些细胞的各种特性。2023 年，研究结果发表在科学期刊《Nature Communications》上，探讨了神经临界性的概念。这一理论认为，大脑在临界点——在秩序与混沌之间的边界上——运作，以优化信息处理、记忆和适应性。
这一想法有望不仅革新神经计算，还革新生物计算。后者被理解为计算机科学的一个分支，一方面研究使用生物系统处理和存储信息，另一方面研究软件开发人员如何从生物进化机制中汲取灵感，创建解决复杂问题的新算法。
研究人员和开发人员将能够从 2025 年 7 月开始通过 CL1 远程操纵神经元。这要归功于 Cortical Cloud。这个云平台已经有超过 1,000 名订阅者，将允许在 bioS 系统上运行实验和代码。“我们希望向研究社区公开提供这些信息，以便他们也可以将其集成到他们的项目中，”Chong 总结道。
