新浪科技讯 6月3日下午消息，作为自然界中被研究得最为透彻的模式动物，拥有302个神经元的秀丽线虫，是当前科学界广受关注同时取得多项研究成果突破的生物。在2002年、2006年和2008年的三项诺贝尔奖中，获奖者们取得的成果均基于秀丽线虫实验完成。
近日，在2022智源大会上，北京智源人工智能研究院天演团队发布了高精度生物仿真秀丽线虫“天宝1.0”（MetaWorm）。实现了全部302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2313个，全身具有96块肌肉+3341个力学计算单元，目前已具备嗅探并蠕动至兴趣目标等能力……
在与新浪科技等媒体采访中，北京智源人工智能研究院院长黄铁军表示，“生物的脑模拟或者说生物脑的精细模拟，是启发新一代人工智能的重要路线。高精度智能线虫的诞生，是从生命智能迈向智能生命的关键一步。”据他介绍，在把线虫的生命体模拟做起来后，智源将沿着模式动物的轨道，把生命模拟的规模做得越来越多。
“线虫模拟”是探索通用AI的最小载体
在此前的发言中，黄铁军曾指出，面向2030新一代人工智能的主要技术路线，主要有三条：第一，基于大数据和深度学习算法实现的人工智能技术路线；第二，通过强化学习在虚拟环境不断训练，得出的具身智能路线；第三，通过模拟生物神经系统和生物智能，最终实现智能生命技术路线。
三种技术路线中，第一种需要大量的数据与算力；第二种目前采用的最多，但同样也需要大量的算力；第三条虽然看起来最难，但由于借鉴了亿万年生物进化得来的生物智能，却被认为是实现通用人工智能最低能耗的方式，而智源此次发布的“天宝1.0”，正式基于这一模式研发的。
早在上世纪80年代，相关科学研究就成功绘制出了秀丽线虫神经元（302个）的连接关系，本世纪初，如何在数字空间重构“数字孪生线虫”的梦想已经展开，但至今二十多年过去了，相关研究仍然没有实质性突破。
“天宝1.0”发布意味着什么？在黄铁军看来，秀丽线虫结构简单却功能完备——仅约1mm体长、302个神经元，是在地球亿万年进化过程中生存下来的，“通过生物神经机理模拟（线虫模拟）是实现通用人工智能的最小载体，这本身就是一个强大的智能体，向它学习对发展人工智能会产生很大的帮助。”
在黄铁军看来，这三条路线实际上是相关的，某种意义上互补，不是说谁替代谁。比如大模型和生命模拟是两条路线，短期之内没有什么关系，但长远来说，可能会有汇聚。
“目前除了这三条路线外，还没有看到其他可以更快更好实现通用人工智能的方法。”黄铁军表示。
从“生物智能”迈向“智能生物”
据黄铁军介绍，此次发布的“天宝1.0”，已经基于线虫的302个神经元模拟，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。
“下一步，我们将实现诸如动力、拐弯、避障、觅食等更加复杂的智能行为。”黄铁军表示。
而再往后，比线虫神经元更为复杂的生物还有果蝇、斑马鱼、小鼠以及人脑等，神经元数量也从数百、数万到上亿乃至逾百亿。不同模式生物的神经元之间的连接关系和结构研究，也均有不同程度进展，这也正为类脑智能的发展打下新的基础。
“从广义上来看，所有生命的智能都可以说是通用智能，动物具有适应环境的通用能力，线虫拥有的智能也是通用智能。虽然跟人类智能相比他们的通用性仍有差距，但相比于最早期人类发明创造的工具往往只是有一种功能，他们已经具有很强的通用性了。”黄铁生表示。
“计算机中智能生命的诞生，也可以看作是从生命智能迈向智能生命的关键一步。”对于“天宝1.0”的发布，王铁军如此表示。“我不太赞同大家把通用人工智能看作是一个高高在上的做法。”在黄铁军看来，通用人工智能是一个不断逼近的过程。
构建一个智能生命体需要三步
据黄铁军介绍，想要构建一个智能生命体，往往需要经历三个步骤。
首先，需要做生物结构的解析，只有了解生命的工作过程，知道神经元信号加工的结构和过程，才能为智能生命的模拟打下基础。其次，需要将这样的生物神经网络在数字空间建模出来，成为数字空间可复现的数字生命。最后，还需要通过光电器件、芯片以及新材料等硬件工具，把生物神经网络及其功能具象化，这样才能让智能生命最终在人工智能的应用中发挥作用。
据黄铁军介绍，为通过对于生物智能的模拟和研究，有效启发并推动新一代人工智能发展，目前智源已经专门组建了生命模拟研究中心，从事智能生命的模拟。同时还启动了人工智能认知神经基础的重大研究方向。
在多位学者共同努力下建设了智源生物智能开源开放平台，集成了很多对人工智能认知、神经、研究相关的数据、软件工具、模型、算法以及高级认知智能。此外，为了获取对于生物数据多尺度、多精度、多模态等多认知任务，智源还将自己做出来的数据进行了开放，同时提供了BrainPy和DNNBrain等开源软件工具，以及大量的类脑模型算法。
据黄铁军介绍，在把线虫的生命体模拟做起来后，智源将沿着模式动物的轨道，把生命模拟的规模做得越来越多。（文猛）
