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果蝇大脑搬上电脑:全球首个完整生物脑仿真,实现自主行为复刻

果蝇大脑搬上电脑:全球首个完整生物脑仿真,实现自主行为复刻

2026年3月7日,旧金山初创公司Eon Systems PBC发布了一段看似平淡的视频:一只虚拟果蝇在物理模拟环境里缓慢爬行、灵活转向,还时不时抬起触角搓“手”,动作甚至带着几分笨拙。但这段画面的意义,却远超视觉本身,藏着脑科学与全脑仿真领域的划时代突破。

该公司联合创始人Alex Wissner-Gross在社交平台公开解读,这只虚拟果蝇的所有动作,均源于完整果蝇大脑的数字复刻版:每一个神经元、每一条突触都实现1:1精准映射,外界感官信号传入后,神经电信号在复刻的连接组网络内自主传导,最终生成运动指令,交由物理仿真躯体完成动作。这也是人类首次在全脑仿真领域,真正打通从感知到行动的完整闭环,跳出了传统大数据AI的研发逻辑,用实打实的生物脑复刻,打破了微型大脑无法支撑复杂行为的固有认知。

2026年3月,全球顶尖科研团队联合发布重磅成果:这项研究依托2024年登上国际顶级期刊《Nature》的FlyWire果蝇全脑连接组核心数据,耗时近两年完成技术落地,真正实现果蝇大脑1:1精准数字化复制。不同于普通AI模型的代码编程和数据训练,这只“赛博果蝇”没有任何预设行为脚本,完全依靠复刻的生物神经回路自主运转,是首个真正意义上基于生物脑结构诞生的数字生命体,背后凝聚了全球数百位科研人员的心血,突破了多项神经扫描和数字建模的技术瓶颈。

这颗微型大脑的精密程度远超想象,整体包含139255个神经元、5450万个突触连接,技术落地的每一步都突破了微观观测与数字建模的极限。科研团队先将完整的成年果蝇大脑做固定脱水处理,再用超薄切片机切成近7000片连续切片,单片厚度仅有30-40纳米,相当于头发丝直径的万分之一,彻底避免切片破损或神经结构错位;随后通过透射电子显微镜逐片进行纳米级扫描,生成总量超百TB的万亿像素级3D断层图像,再用AI算法完成神经元轴突、树突的初步分割与突触连接标注,最后由全球数百名神经科学家在线人工校对,耗时超一年才绘制出毫无偏差的全脑精准神经电路图。后续数字建模阶段,团队采用生物神经通用的漏积分放电(LIF)神经元模型,精准模拟神经元接收信号、电位累积、脉冲放电的完整过程,同时根据真实生物神经特性,为5450万个突触逐一标注兴奋型、抑制型信号属性,设定对应连接权重,把静态的神经电路图谱,转化为可实时传导电信号、自主运转的脉冲神经网络,全程彻底脱离传统AI的大数据训练、梯度下降算法拟合,1:1还原果蝇大脑原生的信号传导与神经调控逻辑。

更具突破性的是,团队没有止步于单纯的大脑数字复刻,而是完成了全闭环具身仿真搭建,让数字大脑真正“用起来”。研发团队选用EPFL实验室开发的NeuroMechFly v2高精度果蝇生物力学模型作为虚拟身体,完整还原果蝇六足、触角、翅膀的运动结构与感官感受器,搭配Google DeepMind的MuJoCo物理引擎,模拟真实环境中的重力、摩擦力、物体碰撞等物理规则,打通“感官信号输入—大脑神经运算—运动指令输出—环境反馈修正”的完整闭环。虚拟果蝇的视觉、嗅觉、触觉传感器会实时捕捉虚拟环境中的光线、气味、障碍物信号,转化为神经电信号传入数字大脑,经过内部神经回路自主运算后,由运动神经元输出对应的动作指令,驱动物体完成爬行、转向、梳理触角、趋食、避障等一系列本能行为,全程无人工干预、无预设脚本,和真实果蝇的行为匹配度高达91%-95%,每一个细微动作都由复刻的神经回路自发驱动,绝非提前制作的动画特效。

针对 “意识上传”误区,可解释如下:目前成果仅复刻神经结构与基础行为逻辑,完全不含主观意识、自我感知、记忆与情绪,也不具备后天学习、神经可塑性和发育能力,仅仅是生物连接组驱动的精准行为仿真,并非所谓的数字永生。即便如此,这项研究依旧是全脑仿真领域的里程碑,首次验证了“神经结构本身即可孕育智能”的核心理论,填补了微观脑科学与数字智能之间的技术空白。

对比当下依赖海量数据、高算力功耗的传统大模型,这只赛博果蝇的优势堪称颠覆性:能耗仅不到0.001W,是传统AI的百万分之一,且全脑神经通路完全透明、可实时追踪,可解释性拉满。它不仅为超低功耗类脑芯片、仿生机器人研发提供了天然模板,更能搭建数字脑科学实验平台,用于脑疾病机理研究、神经类药物测试,后续还将逐步向斑马鱼、小鼠等更复杂生物拓展,为最终解码高等生物智能埋下伏笔。

从微米级的生物大脑,到可在计算机中自主活动的数字生命,这一步跨越看似微小,却打开了类脑智能与脑科学研究的全新大门,让人类朝着彻底解码生物智能、打造真正仿生AI的目标,迈出了扎实又关键的一大步。

图文编辑 | 赵  玉

图文审核 | 伍金嵘

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