堪称奇迹！皮肤细胞造“活脑机”，能耗仅传统芯片百万分之一

排行榜 2025年10月17日 19:15 0 aa

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编辑：康康

人工智能的飞速发展，背后藏着一个越来越让人喘不过气的秘密——惊人的耗电量。训练一个AI大模型，其消耗的电力足以点亮一座小型城市。传统的硅基芯片，似乎正一头撞上能源消耗和物理定律的双重南墙。

然而，我们身体里就藏着一个完美的答案。人脑，这个已知的宇宙中最复杂的结构，运行功率大约只有20瓦，却能爆发出媲美超级计算机的算力。

简单说，就是用活生生的神经元来打造计算机处理器，这听起来像科幻小说，但它正在真实发生。

来自瑞士的FinalSpark公司，就是这场革命的先锋之一。这家公司由洛桑联邦理工学院的博士FredJordan与校友MartinKutter在2014年联手创立，他们推出了一个名为Neuroplatform的生物计算平台，并宣称这是全球首个能让用户远程访问的体外神经元计算系统。

他们处理器的核心，是一种微型大脑类器官，直径只有区区0.5毫米，比一粒芝麻还小。但就在这微小的空间里，却密集地生长着数以万计的活体神经元。

这些神经元的“出身”更是奇特。它们并非来自真正的大脑，而是通过对人类捐献的皮肤或血液细胞进行重新编程得来的。在公司成立初期，这些干细胞甚至来自日本一家诊所的匿名捐献者。如今为了保证质量，FinalSpark只从官方供应商处获取原料。

这些由细胞“变身”而来的大脑类器官，通过微小的电极阵列与外部世界连接，从而接收指令并输出结果，构成了一个个生物处理器。

它们的性能有多惊人？功耗！在达成同等级别的计算性能时，一台名为HPEFrontier的超级计算机功耗高达21兆瓦，而生物计算平台只需10到20瓦。

它们的能耗，仅仅是传统数字处理器的百万分之一。一个装满生物处理器的服务器机架，功率可能还不到1000瓦，而AI数据中心的同类机架，功耗则动辄数十千瓦。

但这枚硬币的另一面，是生命的脆弱。这些“活脑”毕竟是肉身，它们需要一个复杂的生命支持系统来维持活性，包括源源不断的营养供给和恒定的温湿度。更要命的是，这些人工培育的类器官缺乏天然的血管系统，无法高效输送氧气和养分。

这个问题像一道天花板，将类器官的尺寸牢牢限制在几毫米以内，也决定了它们4到6个月的有限寿命。研究人员正拼命尝试用微流控技术来模拟血液循环，但这依然是一个巨大的技术挑战。维持一台生物计算机的运行，远比给一台普通电脑插上电源要复杂得多。

如果说生物计算机的脆弱性是物理层面的挑战，那么它无法被预测的行为，则是逻辑层面的终极谜题。

传统计算机的世界里，一切都是0和1，逻辑清晰，结果精确。但在“湿件”的世界里，情况完全不同。研究人员坦言，理解这些活体神经元的内部运作机制，比搞懂今天的人工智能神经网络还要困难，那是一个“真正的黑箱”。

正因如此，FinalSpark的Neuroplatform才选择全天候开放远程访问，目的就是让全世界的研究者能持续不断地进行实验，一点点摸索出与这颗“活脑”打交道的规律。

在成千上万次的实验中，科学家们观察到了许多匪夷所思的现象。比如，当你用快速连续的电信号去刺激这些类器官时，它们并不会乖乖地持续工作，反而会表现出一种类似“罢工”的暂停反应，仿佛在抗议过度劳动。

更奇特的是，当一个类器官走到生命终点时，常常会观测到一种剧烈的活动爆发，随后便彻底归于沉寂。这个过程像极了传说中的“回光返照”。FinalSpark已经记录了上千次这样的“死亡”事件，但这些现象背后的具体机制，至今仍是个谜。

然而，正是这种混沌和不确定性，赋予了生物计算机强大的学习能力。它们能够从与环境的交互中不断适应和改变自己。

这项颠覆性的技术早已不再是象牙塔里的专利，资本和产业的浪潮已经涌来。英特尔公司已投入2亿美元用于研发生物与硅基结合的混合芯片。日本的富士通则在东京湾紧锣密鼓地建立相关技术的测试中心。

在澳大利亚，一家名为CorticalLab的公司甚至已经推出了售价3.5万美元的商用生物计算机CL1，每一台都集成了大约80万个人类神经元。

应用场景更是五花八门。它可以成为药物筛选和疾病建模的强大工具，比如模拟阿尔茨海默病或癫痫的病理过程。美国学者正在细胞内部设计蛋白质逻辑门，以精准控制基因开关，这有望彻底改进癌症的治疗方法。

西班牙的一个团队，则利用在纸上打印活细胞的技术，制造出了成本极低的生物传感器，可以用来检测水中的汞污染，或者诊断子痫前期等凶险的孕期疾病。你甚至可以想象，未来我们能直接将一个细胞计算机扔进湖里，实时监测水质。

当然，所有这一切都伴随着一个无法回避的终极拷问：这些由人类细胞构成的大脑类器官，是否会产生意识？它们能感知到疼痛吗？

这个问题已经引起了全球学界的高度警惕。2022年，《巴尔的摩声明》的发布，就是为了呼吁科学界提前介入，严肃考虑这些深刻的伦理问题。中国也已发布了关于脑机接口技术的相关伦理指南，强调规范和风险管控。

“湿件”的出现，不单单是一场计算机体系结构的技术革命，它更像一次对生命与智能边界的哲学叩问。

它用极致的节能潜力，正面回应了数字时代的能源焦虑。同时，它又用生命的复杂与混沌，狠狠地挑战了人类对于控制和理解的传统执念。

目前，学术界普遍认为，生物计算在短期内仍将是硅基计算的“补充”，而非完全的“替代品”。但想象一下未来，一片由葡萄糖而非电力驱动的“肉芯片”，它在高效运算的同时，会不会也在“思考人生”？

不管它会不会思考，有一点是肯定的：电费确实是省下来了。而这，仅仅是这场深刻变革的开始。

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