澳洲新創 Cortical Labs 突破生物運算極限:利用人類神經元驅動生物電腦挑戰《毀滅戰士》

编辑者: Tatyana Hurynovich

澳洲生物技術新創公司 Cortical Labs 在生物運算領域取得了里程碑式的進展,成功在其 CL-1 平台上展示了即時自適應學習能力。這套系統利用培養的人類神經元,首次在三維環境的經典遊戲《毀滅戰士》(DOOM)中進行互動。這項截至 2026 年 3 月的最新成就,標誌著該技術自 2021 年以來的重大演進;當時名為 DishBrain 的類似系統僅能掌握簡單的二維遊戲《乒乓》(Pong)。

被譽為全球首款可編程生物電腦的 CL-1 平台,運行著約 20 萬個從血液幹細胞培育而成的人類神經元。這些神經元被安置在高密度微電極陣列(HD-MEA)上,形成了一個獨特的運算核心。為了讓生物系統與數位遊戲互動,研究團隊開發了一套複雜的轉譯機制:將《毀滅戰士》中的視覺數據轉換為電刺激模式傳遞給神經元培養物,並將細胞產生的反應解讀為遊戲動作,包括移動導航、識別敵人以及開火射擊。

在首席科學家布雷特·卡根(Brett Kagan)的帶領下,研究小組採用了結構化的反饋機制。系統透過提供可預測的信號作為正確行動的獎勵,而以不規則信號作為錯誤的懲罰,藉此激發生物系統的自適應能力。令人驚訝的是,獨立開發者肖恩·科爾(Sean Coe)利用具備 Python API 的專有作業系統,僅耗時一週便成功編寫出讓系統運行《毀滅戰士》的程式。這證明了軟體代碼與生物硬體之間已實現了成功的抽象化對接。

儘管技術進步神速,Cortical Labs 也坦承目前的系統效能仍處於初級階段。這些神經細胞目前的表現如同完全的初學者,尚不具備複雜遊戲所需的空間記憶或戰略思維。執行長洪文忠(Hon Weng Chong)強調,CL-1 的研發初衷並非取代傳統的矽晶片處理器,而是針對需要即時運作且低功耗的特定物理人工智慧系統,例如無人機和機器人,這與全球人工智慧領域的能源危機息息相關。

能源效率是生物運算的關鍵優勢,每個 CL-1 單元的功耗僅約 30 瓦,遠低於現代高性能圖形處理器(GPU)。為了推動技術商業化,這家總部位於澳洲墨爾本的公司宣布啟動首個生物數據中心原型,內含 120 個 CL-1 單元。此外,該公司還與 DayOne 公司合作,計畫在新加坡建立更大規模的設施,預計分階段部署多達 1,000 個 CL-1 單元,這將成為推動「濕軟運算」規模化的重要里程碑。

這項在新加坡的擴張計畫將與新加坡國立大學楊潞齡醫學院(Yong Loo Lin School of Medicine)合作,成為澳洲境外首個此類設施。Cortical Labs 成立於 2019 年,其神經元研究(包括 2022 年的 DishBrain 演示)曾引發廣泛的倫理討論。目前,該公司透過 Cortical Cloud 雲端服務為研究人員提供平台存取權,使全球科學家都能遠端操作活體神經網路進行實驗。

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來源

  • Journal du Geek

  • Gizmodo

  • Tom's Hardware

  • Cortical Labs

  • PC Gamer

  • Military.com

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