法国科研团队用离体人脑组织操控机械手弹钢琴,实验原理与伦理争议有哪些

这个实验听起来充满科幻色彩,但确有真实研究记录。法国一支科研团队,把捐献者离世之后取出的人脑组织放置培养皿,连接机械手。这块脑组织自行学会识别音符,控制机械手弹奏钢琴。

这项研究带来巨大冲击,因为触及两个基础问题,大脑学习机制,以及人离世之后意识的边界。

实验原理

这个研究并不是实现复生,而是探索新型混合智能系统。

科学
  • 选择人脑组织的原因:人脑功耗仅有20瓦,训练GPT-3消耗的能源,相当于一个人持续读书250年。科学家参考AI模仿人脑的思路,直接使用真实神经元开展实验。
  • 选用死后脑组织的原因:以往实验使用的脑细胞发育不成熟。本次采用OPAB,也就是离体成人脑组织外植体,取自成年人大脑,切片厚度300微米,保留成熟神经网络。调配营养液之后,组织可以存活数月。
  • 搭建感知与执行装置:脑片放置搭载60个电极的芯片,挑选3个电极对应机械手三根手指,分别匹配LA、TI、DO三个音符。电极激活,机械手按下琴键,麦克风采集琴声,转化为电信号回传给脑组织。
  • 学习过程依托神经可塑性:实验初期脑片随机放电,机械手胡乱按键。依靠听觉感知、动作输出、信号反馈、调整神经连接的闭环,脑组织建立声音和动作之间的关联。训练四天,部分样本准确率接近六成,个别样本可以完整复刻三音符组合。停止训练17天之后,大部分脑组织依旧记得这套学习成果。

伦理层面引发的争议

实验已经获得法国蒙彼利埃大学医院伦理审查委员会,以及法国生物医学署批准,但是争议一直存在。

  • 冲击死亡的定义:法律层面以脑死亡判定死亡。离体脑组织还能学习新内容,如何界定它属于死亡还是存活,研究对象是单纯生物组织,还是具备意识的个体,这些疑问随之产生。
  • 捐献知情同意范围:捐献者签署同意书时,只同意组织用于医学研究,未必预料脑组织切片会用来操控机器人弹琴,研究用途超出原本预期,触碰知情同意相关的伦理红线。
  • 带来潜在风险:研究团队说明距离实际应用还有很远,但大众开始担忧后续隐患,会不会出现脑组织黑市,为开发高性能计算设备滥用人体脑组织。

实验总结

这项研究属于技术突破,证明离体脑组织具备很强的学习能力。

但伦理、相关法律的制定跟不上技术发展。它抛出一个深刻问题,构成自我的物理载体也就是大脑,脱离人体之后还可以持续学习适应,那么自我的边界到底在哪里。

这已经不是科幻设想,是真实的科学研究。科学带来的疑问,往往多于它能够解答的内容。

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