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标题：微观世界的突破：中国“天宝”仿真线虫登上《自然·计算科学》封面，开启类脑智能新篇章
引言：
在科技日新月异的今天，我们不断探索着智能的边界。如果说人工智能的崛起已是时代浪潮，那么类脑智能则代表着人类对自身认知机制的更深层次追问。近日，中国北京智源人工智能研究院的科研团队，在这一领域取得了令人瞩目的突破。他们研发的“天宝”（BAAIWorm）高精度仿真秀丽线虫，不仅成功登上国际顶尖学术期刊《自然·计算科学》的封面，更以其精密的建模和闭环仿真，为类脑智能的研究开启了全新的视角。这个微小的生物模型，或许蕴藏着解开人类智能奥秘的钥匙。
主体：
一、秀丽线虫：微观世界的“明星”
秀丽线虫，一种体长仅约1毫米的微小生物，却因其神经系统相对简单且已被深入研究，成为了生物学研究中重要的模式生物。尽管体型微小，但秀丽线虫的神经系统却包含了302个神经元，这使得科学家能够相对容易地研究神经元之间的连接和相互作用。正是基于对秀丽线虫的深入了解，智源人工智能研究院的科研人员才得以构建出高度仿真的“天宝”。
二、“天宝”：数据驱动的生物智能模拟系统
“天宝”并非简单的计算机模型，而是一个基于数据驱动的生物智能模拟系统。它首次实现了秀丽线虫神经系统、身体与环境的闭环仿真，这在同类研究中尚属首例。
- 精细建模： “天宝”对秀丽线虫的302个神经元进行了精细建模，并模拟了96块肌肉和3341个力学计算单元，力求最大程度地还原真实线虫的身体结构和神经感知能力。这种精细程度的建模，为研究神经系统如何控制行为提供了前所未有的机会。
- 闭环仿真： “天宝”的创新之处在于，它不仅关注神经系统的建模，还将线虫的身体与环境纳入考量，形成一个闭环系统。通过模拟线虫根据食物化学信号自主蠕动等行为，研究人员能够探索神经结构如何影响智能行为。这种闭环仿真，使得研究更加贴近真实生物的运作方式。
三、“天宝”的技术优势：
智源研究院表示，BAAIWorm 天宝的生物体与环境模型在多个方面表现出色：
- 生物体建模效率： BAAIWorm 天宝的四面体线虫体模型，相比 Sibernetic 的粒子模型，元素数量大幅减少，极大提高了性能，同时保持了解剖学的真实性。这表明“天宝”在保证模型精度的同时，也提高了计算效率。
- 3D 环境： 借助简化的流体动力学，BAAIWorm 天宝的 3D 仿真场景的规模相比 Sibernetic 提高了两个数量级，从而能够模拟更加复杂和大范围的环境。这为研究线虫在复杂环境下的行为提供了可能性。
- 仿真： BAAIWorm 天宝采用了投影动力学作为形变求解器，相比 Sibernetic 显著缩短了每个迭代步骤的仿真时间。同时，投影动力学在使用较大时间步长时也表现出了较高的稳定性，这使得仿真能够更高效地运行。
- 可视化： BAAIWorm 天宝采用了实时网格渲染和 GPU 光线追踪技术，不仅带来了更佳的视觉效果，还在保证高性能的前提下，提升了仿真场景的真实感和互动性。
四、类脑智能的探索之路
智源研究院理事长黄铁军认为，当前人工通用智能（AGI）研究主要沿三条路径展开：一是数据驱动的人工神经网络（ANN）模型；二是基于ANN的强化学习；三是基于“结构决定功能”原则的类脑方法。而“天宝”的研发，正是对第三条路径的积极探索。通过高精度地模拟生物神经和身体系统，研究人员期望能够实现更强智能，即类脑智能。
五、未来展望：
研究团队表示，“天宝”下一步有望实现避障、觅食等更复杂的生命体行为，这将进一步推动类脑智能的研究。 《自然·计算科学》资深编辑阿纳尼娅·拉斯托吉评价说，这项研究成果让其“眼睛一亮”，动态机体与环境相互作用以及精细模拟相结合，使得在闭环系统中研究大脑活动如何影响行为成为可能。
结论：
“天宝”的成功研发，不仅是中国在类脑智能领域取得的重大突破，也为全球的科研人员提供了新的研究思路和工具。它以微观生物为切入点，通过精密的建模和闭环仿真，为我们揭示了生物智能的奥秘，并为未来人工智能的发展指明了方向。我们有理由相信，随着对“天宝”研究的深入，人类对自身智能的理解将更加深刻，类脑智能的未来也将更加光明。
参考文献：
- IT之家. (2024, December 28). 北京智源研制的“天宝”高精度仿真秀丽线虫登上《自然》子刊封面. Retrieved from https://www.ithome.com/0/741/697.htm
- DOI:10.1038/s43588-024-00738-w
备注：
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