未来的计算机可能会在人脑细胞上运行

配备人脑主要部分的大脑类器官（迷你大脑）在实验室试管中制造的人体3D微型器官“类器官”比实际器官更小、更简单，但具有栩栩如生的解剖结构。结构。自 2010 年代初以来，制造类器官的技术发展迅速，被称为迷你大脑的大脑类器官也取得了显着进步。虽然只有笔尖大小，但它具有大脑的特征，包括神经元，具备学习、记忆等基本功能。借助类生物碱，我们可以在不依赖人体或动物实验的情况下加深对器官的理解，并将其用于新药开发和移植应用。对于研究人员来说，这是一个看似梦想的研究模型。最大的优势是它允许您进行永远不允许在真人身上进行的实验。实验室制作的迷你大脑的放大图。神经元以深粉色显示，细胞核以蓝色显示，其他支持细胞以红色和绿色显示/图片来源：Jesse Plotkin/约翰霍普金斯大学。脑类器官作为生物计算机约翰霍普金斯大学的 Thomas Altung 教授等人，我我梦想着研究这样的大脑类器官并开发未来的计算机。那就是“类器官智能计划”。这一切都始于 2012 年。教授们从人类皮肤细胞中创造出干细胞，并将它们培育成具有功能的大脑类器官。即使很小，一个脑类器官也包含约50,000个神经细胞，这与果蝇的神经系统相当。如果这样的研究继续下去，那么在未来 10 年内看到第一台基于大脑类器官的生物计算机就不足为奇了。 Thomas Hartung 教授在约翰霍普金斯大学彭博公共卫生学院的实验室里拿着大脑类器官/图片来源：Will Kirk/约翰霍普金斯大学现代超级计算机的缺点。超级计算机可以在瞬间进行大量计算。然而，作为回报，它需要大量的能源，这变得越来越不可持续。另一方面，人脑在简单的计算能力上肯定不如人脑，但在做出复杂的判断时，比如区分狗和猫，人脑要好得多。因此，可以在超级计算机中节省能源。 “大脑仍然不是现代计算机的对手，”哈同教授在一份声明中解释道。 “即便如此，如果你知道最新的超级计算机的规模，你应该会觉得比较起来很奇怪。”耗资6亿美元在肯塔基州建造的超级计算机Frontier，占地面积约2平方公里。 Frontier 有史以来第一次超过了单个人脑的计算能力，但它消耗的能量却多出一百万倍。 Frontier（超级计算机）/ 图片来源：ORNL 的 OLCF / WIKI commons 换句话说，一个足够紧凑以适合我们头骨的大脑具有与巨大超级计算机相媲美的巨大潜力。展望未来几十年，Hartung 教授说，即使是像老鼠一样聪明的系统，应该立即启动，也可能需要几十年的时间才能用大脑类器官创造出来。然而，通过扩大脑类器官的生产规模并用人工智能对其进行训练，可能有可能处理高计算速度和处理能力。 Hartung 教授说：“创造出与任何一种计算机相当的东西都需要几十年的时间。”但要做到这一点，重要的是现在就开始准备和筹集资金。此外，类器官智能项目不仅有望彻底改变生物计算机的发展，而且还将对脑部疾病和疾病的治疗药物研究产生革命性影响。例如，研究团队的助理教授 Lena Smirnova 在一份声明中说，“我们想比较从正常供体和自闭症个体中培养的大脑类器官。”据她介绍，这种生物计算机开发工具也可用于阐明自闭症特有的神经网络。通过使用它，可以在不进行动物实验或将手术刀注入人体的情况下检查大脑，因此这将有助于阐明自闭症患者为什么会出现认知问题。参考资料： Wi所有未来的计算机都在人类脑细胞上运行 | EurekAlert! / 作者 hiroching / 编辑 / parumo