新华网北京6月1日电(记者孙云龙)5月31日,一条名为“天宝1.0”(MetaWorm)的智能线虫在北京智源大会上发布。作为一条高仿真秀丽线虫,“天宝1.0”高精度模拟了秀丽线虫全部302个神经元及连接关系,迈出了机器实现智能的关键一步。
秀丽线虫是探索生命智能的典型模式动物。近20年,三次诺贝尔获奖工作都是围绕秀丽线虫实验展开。秀丽线虫约1mm长,有302个神经元,具备感知、觅食、逃逸、交配等各种复杂智能行为。

智源研究院天演团队发布的“天宝1.0”,以秀丽线虫为蓝本,结合高精度神经系统模拟与肌肉动力学关键技术,经过训练已经可以在仿真环境中动态蠕动前行,初步表现出类似生物线虫的趋利避害能力。下一阶段,智能线虫有望逐渐实现避障、觅食等更复杂的智能行为。
据介绍,“天宝1.0”在智能表征能力、三维动态仿真环境、生物功能重现等维度上实现了五个层面的突破:
第一,完成了秀丽线虫全部302个神经元及连接关系的精细建模,神经元结构模拟采用多舱室模型,单神经元舱室最多2313个,神经元生理模拟支持14种离子通道。
第二,对106个感知运动神经元组成的嗅觉和运动神经环路完成了高精度建模,高精度还原了感觉、中间、指令、头部运动和身体运动共5类神经元的电生理动力学。
第三,构建了由具有解剖学意义的96块肌肉控制、3341个力学计算单元构成的秀丽线虫身体。
第四,构建了适合线虫智能训练的三维流体动态实时仿真环境,场景尺度达到线虫身长1300倍,中央处理器(CPU)单核条件下单线虫单次仿真时间快于0.1秒,支持线虫群体仿真。
第五,实现了仿真秀丽线虫与仿真环境的全闭环模拟,训练出由高精度神经系统控制的、与环境实时交互的秀丽线虫,能够像真实线虫一样嗅探并控制身体蠕动到感兴趣的目标。
智源研究院院长黄铁军表示,“天宝1.0”是天演人工智能生命模拟工程的第一步。
未来,天演团队将继续完善高精度生命模拟仿真平台,持续实现模式动物和重要生物器官的精细模拟,构建生命智能模型并挖掘生物智能机制机理,启发和探索新一代人工智能。

