世界首个“合成生物智能”：Cortical Labs 的 CL1 生物计算机

在科技飞速发展的今天，人工智能（AI）已经渗透到我们生活的方方面面，从智能手机到自动驾驶汽车，其应用无处不在。然而，AI 的快速发展也带来了能耗高、效率有限等挑战。为了追求更高效、更智能的计算方式，科学家们开始探索将生物学与技术相结合的可能性。近日，澳大利亚公司 Cortical Labs 推出了一款名为 CL1 的“生物计算机”，这是世界上首个将人类脑细胞与硅硬件融合的“合成生物智能”（Synthetic Biological Intelligence, SBI）系统，标志着计算技术迈入了一个全新的时代。

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什么是 CL1？

CL1 是一款突破性的生物计算机，它利用实验室培养的人类脑细胞，在硅芯片上构建动态的神经网络。这种系统被命名为“合成生物智能”（SBI），提供了一种比传统 AI 更具动态性、可持续性和能源效率的计算方式。简单来说，CL1 将活的脑细胞（称为“湿件”，wetware）与硅硬件结合，创造出一个能够自主学习和适应的“有机计算机”。

CL1 于 2025 年 3 月 2 日 在西班牙巴塞罗那正式发布，预计将在未来几个月内进入用户手中。Cortical Labs 的创始人兼 CEO Hon Weng Chong 博士 表示：

“CL1 是我们近六年来愿景的结晶。我们希望将这项技术民主化，让研究人员无需专业硬件和软件即可使用，而 CL1 正是这一使命的实现。”

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突破性的技术

核心：人类脑细胞与硅的融合

CL1 的核心在于其“湿件”——由人类诱导多能干细胞（hiPSCs）培养而来的脑细胞。这些细胞被放置在由 59 个电极 组成的平面电极阵列上，形成一个动态的神经网络。与传统的硅基 AI 芯片不同，CL1 的神经网络能够通过电生理刺激和记录自主学习，快速适应不同的任务和环境。

Cortical Labs 早在 2022 年 就曾在《神经元》（Neuron）杂志上发表研究，展示了这一技术的潜力。他们将神经元嵌入模拟游戏世界，通过电信号刺激，让这些细胞学会玩经典电子游戏 Pong。实验中，神经元通过奖励机制（表现良好时获得可预测的刺激）和惩罚机制（失败时产生混乱信号）寻找最优连接路径，形成了高效的信息处理网络。

CL1 的技术升级

与早期实验使用的复杂 CMOS（互补金属氧化物半导体）芯片 相比，CL1 采用了更简单、稳定的硬件设计。新系统能够主动平衡电荷，避免电荷累积对细胞造成损害，从而保持脑细胞的健康。这种优化使得 CL1 的神经网络更加稳定，用户可以通过软件系统实时操作和控制。

CL1 的“大脑”被安置在一个矩形的 生命支持单元 中，包含波浪过滤、介质存储、泵循环、气体混合和温度控制等功能，确保细胞在最佳环境中运行。Cortical Labs 正在其墨尔本总部组装这些单元，计划打造一个包含 30 个独立单元 的生物神经网络服务器堆栈，预计在未来几个月内上线。

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CL1 的优势

CL1 的出现不仅在技术上具有开创性，还带来了显著的优势：

1. 1. 能源效率
   人类大脑的运行功率仅约 20 瓦，而训练大型语言模型（如 ChatGPT）所需的硅基 AI 系统往往需要数千瓦的电力。CL1 利用生物神经元的天然高效性，一个包含 30 个单元的堆栈仅消耗 850-1000 瓦，大幅降低了能耗。
2. 2. 动态适应性
   传统 AI 芯片的计算模式是静态的，而 CL1 的神经网络具有动态性，可以根据任务需求自主调整和优化，提供更灵活的学习能力。
3. 3. 可持续性
   CL1 的生物组件是可再生的，相较于传统电子设备，其生产和运行更加环保，具有长期可持续发展的潜力。

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应用前景

CL1 的推出为多个领域带来了革命性的可能性：

• • 药物发现
  CL1 可以模拟人类大脑的反应，帮助研究人员更准确地测试新药效果，缩短药物研发周期，降低失败率。
• • 疾病建模
  通过模拟大脑的复杂性，CL1 可用于研究 癫痫、阿尔茨海默病 等脑部疾病，为开发新疗法提供重要工具。
• • 机器人智能
  CL1 的动态学习能力使其成为构建智能机器人的理想选择，能够实现更高级的自主决策和环境适应。

此外，Cortical Labs 还推出了“湿件即服务”（Wetware as a Service, WaaS），用户可以通过云端远程访问 CL1 系统，与培养的脑细胞交互，无需亲自拥有硬件。这种模式进一步拓宽了技术的应用范围。

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伦理与挑战

伦理考量

CL1 使用人类脑细胞引发了关于“意识”和“感知”的伦理讨论。Cortical Labs 对此表示，他们已设置严格的护栏，确保技术的道德使用。根据使用地点和具体应用，CL1 的部署需要获得卫生机构、生物伦理委员会等监管机构的批准，以确保负责任的开发和应用。

资金与市场接受度

作为一项跨越生物技术、AI 和医学领域的创新，CL1 难以被归入传统投资类别，这给 Cortical Labs 的融资带来了挑战。首席科学官 Brett Kagan 表示：

“我们经常被投资者认为‘不适合任何类别’，但 CL1 的商业化可能会改变这一局面。”

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未来展望

CL1 的发布是生物计算领域的里程碑，开启了技术与生物深度融合的新篇章。Cortical Labs 的目标不仅是提供一款产品，而是推动“最小可行大脑”（Minimal Viable Brain, MVB）的实现——一个能够以最少细胞类型模拟人类大脑复杂性的生物模型。这种工具将为药物发现、疾病研究和智能系统开发提供前所未有的可能性。

团队计划在 2025 年底 前运行四个服务器堆栈，并通过云系统向全球用户开放商业使用。每个单元的预计售价为 35,000 美元，远低于当前类似技术的 85,000 美元，展现了其降低成本、普及技术的决心。

正如 Cortical Labs 所言：

“SBI 比 AI 更自然，因为它利用了与活体生物智能相同的材料——神经元。通过将神经元作为计算基板，SBI 有潜力创造出比传统硅基 AI 更有机、更自然的智能系统。”

CL1 的问世不仅改变了我们对计算的理解，也为解决人类面临的重大挑战提供了新思路。未来，随着这一技术的普及，我们或许将迎来一个生物与技术共生的全新时代。让我们拭目以待，见证这场革命带来的无限可能！