文/Zinnia Lee
在Cortical Labs，首席執行官鐘宏文（Hon Weng Chong）和他的團隊已經在電腦晶片上訓練人類腦細胞來玩世界上第一款電子遊戲《Pong》。鐘宏文現在正在将這家澳洲初創公司的技術轉化為生物計算機，他希望這種技術不僅能超越人工智能，還能推動其他公司的增長。
Cortical Labs首席執行官鐘宏文。圖檔來源：Cortical Labs/福布斯亞洲
去年聖誕節，亞馬遜打電話給鐘宏文，稱其首席技術官想參觀Cortical Labs在墨爾本的基地，這給了他一個聖誕驚喜。這家全球最大的雲提供商的首席技術官沃納·沃格爾斯（Werner Vogels）對這家成立了四年的初創公司的科幻創新很感興趣：一種由人腦細胞驅動的計算機晶片，被稱為“培養皿大腦”（DishBrain），它已經學會了玩雅達利公司（Atari）開發的《Pong》遊戲，使用的能量僅相當于一個袖珍電腦。
“沃納告訴我們，任何資料中心或雲計算提供商的最大成本是他們為運作裝置和冷卻系統而支付的能源費用。”Cortical Labs的聯合創始人兼首席執行官鐘宏文回憶道。“而我們的系統幾乎不消耗任何能量，輸出的熱量也非常少。機關經濟效益完全反過來了，特别是當你開始訓練它去執行AI任務時。”
在晶片上訓練實驗室培養的活腦細胞來玩類似網球的電子遊戲僅僅是個開始。通過結合人類大腦非凡的學習能力和矽晶片的處理能力，鐘宏文正在制造生物計算機，他聲稱這種計算機可能比今天的人工智能更聰明、更高效。這位35歲醫生出身的企業家正在将這項創新商業化，希望有一天它能颠覆各種應用——從測試治療腦部疾病的新藥到削減訓練人工智能所需的巨額能源費用。
鐘宏文在墨爾本的辦公室接受視訊采訪時說：“Cortical Labs的最終目标是像英偉達一樣，讓其他使用者在這項技術上發揮創造力。在五年内，我們希望有五到十家成功的公司或初創公司經營自己的業務，但使用我們的技術。”
亞馬遜首席技術官沃納·沃格爾斯（左）于2023年初參觀了Cortical Labs在墨爾本的基地。圖檔來源：Cortical Labs
今年4月，在香港首富李嘉誠旗下的私人投資機構維港投資（Horizons Ventures）領投的一輪融資中，Cortical Labs獲得了1,000萬美元。加入這輪融資的還有澳洲最大的風險投資基金之一黑鳥風投（Blackbird Ventures），以及美國中情局旗下的風險投資機構In-Q-Tel等。
有了新資本，Cortical Labs的目标是在今年年底開始銷售其生物計算機時開始産生收入。鐘宏文說，該公司已經與劍橋大學的一家衍生公司Bit Bio簽約，對其産品進行實驗。Bit Bio為研究提供人類細胞。他補充說，到2024年底，Cortical Labs将開始提供雲服務，擁有120台生物計算機叢集，供公司為不同的任務程式設計腦細胞。鐘宏文還透露，Cortical Labs正在與幾家美國雲服務提供商進行談判，以接入其服務。
當然，鐘宏文面臨着一項艱巨的任務。二十年來，科學家們一直試圖将活細胞與矽融合在一起，希望他們能夠建立一個像人類大腦一樣工作的人工智能系統，同時推進在醫學和其他領域的應用。早在2004年，佛羅裡達大學（University of Florida）的一位生物醫學工程師就表示，他已經訓練了一組排列在電極網格上的大鼠腦細胞來控制F-22噴射機的飛行模拟器。然而，到目前為止，還沒有人成功地制造出能夠與傳統計算機競争的生物計算機。
Cortical Labs在生物計算機商業化方面已經走得比大多數公司都更遠。一個罕見的例子是位于加州的Koniku公司，該公司将活細胞與計算機晶片結合起來，制造出模仿嗅探犬探測爆炸物和毒品能力的傳感器。該公司已與歐洲飛機制造商空客（Airbus）合作，部署其裝置用于航空安全。
但并非所有人都會被此打動。劍橋大學分子生物學實驗室的研究人員馬德琳·蘭開斯特（Madeline Lancaster）是實驗室培育迷你人腦的先驅，她指出，玩《Pong》遊戲是幾十年前高中電腦就能做的事情。她在一份書面回複中說：“培養皿中的神經元（人腦中的資訊信使）似乎被卡住了，20年來它們的計算能力沒有重大提高。目前還不清楚Cortical Labs計劃如何克服這一障礙，并實作計算機所需的那種指數級的增長，是以我很難看到真正的可行性。”
除了技術障礙，Cortical Labs還面臨着倫理問題——實驗室培養的腦細胞是否會有意識，它們是否能感受到痛苦和快樂，等等。該公司表示，它的腦細胞是“有知覺的”，并将其定義為“對感官印象做出反應”。
他說，Cortical Labs一直在與生物倫理學家密切合作，并将繼續就倫理問題與社會進行對話。然而，在技術方面，鐘宏文承認，任何人進入這個領域都有一條“巨大的技術護城河”，而且這個領域充滿了不确定性。
“在Cortical Labs，這是非常困難的，因為我們不僅要像英偉達那樣制造硬體，還要像OpenAI那樣編寫軟體。最重要的是，我們必須證明這種生物計算機還可以進一步擴充，我們可以讓它做更多的任務，而不僅僅是玩《Pong》遊戲。”
鐘宏文開玩笑地說，Cortical Labs的生物計算機是“盒子裡的身體”。它所使用的人類腦細胞是通過從成人皮膚或血液中提取的工程幹細胞制造出來的。然後，它們被內建到一個晶片中，并放置在一個像鞋盒一樣大的裝置中，該裝置包含一個為細胞提供營養和空氣的系統，并從細胞中清除廢物。腦細胞本質上就像一台傳統計算機的中央處理器（CPU）。
圖檔來源：Cortical Labs/福布斯亞洲
為了訓練腦細胞玩《Pong》，Cortical Labs将混合晶片與一台運作這款視訊遊戲的電腦連接配接起來。電腦會發送電子信号，顯示彈跳的球在哪裡，以及它離球拍有多遠。這些腦細胞自己決定如何移動，并通過電子信号的回報來學習提高其性能。
他說，Cortical Labs的生物計算機可以幫助測試針對神經系統疾病（如癡呆和癫痫）的藥物的療效和副作用。他說，這可以通過人類腦細胞在《Pong》之類的遊戲中的表現來實作。這位前醫生希望與渤健（Biogen）和禮來（Eli Lilly）等制藥公司合作，在藥物測試中用人類細胞代替動物細胞。
“在短期内，Cortical Labs的生物計算機帶來了令人信服的體外解決方案，可以讓我們進一步了解藥物是如何影響神經元的。”投資了Cortical Labs的維港投資的投資人喬納森•塔姆（Jonathan Tam）在一份書面回複中表示。他負責人工智能相關的投資。“從長遠來看，這些合成神經元将為我們的大腦功能提供前所未有的洞見，這将打開治療以前無法解決的神經系統疾病的途徑。”
Cortical Labs的生物計算機還可以幫助解決一個更實際的問題：高昂的電費。鐘宏文表示，生物計算機可以顯著降低訓練人工智能的能源成本，而使用雲計算需要大量的電力，因為它需要讀取大量的資料。此外，它還需要大量的冷卻劑來保持學習過程的進行。
例如，根據2021年的一份研究報告，OpenAI聊天機器人背後的大腦GPT-3的訓練消耗了1287千兆瓦時的電力。這相當于2021年美國約120個家庭的用電量。另一方面，據說人腦的運作功率約為20瓦，也就是相當于為一個LED燈泡供電的能量。
圖檔來源：Cortical Labs/福布斯亞洲
鐘宏文稱，通過Cortical Labs的創新，人工智能的雲計算平台可以将能耗“指數級地減少到6到8瓦的數量級”。他說:“我們真的希望，有了這種技術，能源将不再是一個瓶頸。它也可能更具可持續性，因為我們不是用電來喂養腦細胞，而是用單糖——葡萄糖——這樣一種化合物。”
這并不是鐘宏文第一次實施雄心勃勃的計劃。當他還是墨爾本醫學院（Melbourne Medical School）的一名學生時，他看到醫療資源匮乏的地方需要診斷，就開發了一種可以插入智能手機的低成本聽診器。
畢業後做了一段時間的醫生以後，2014年，他再次萌生了這個想法，并與人共同創立了CliniCloud，将一種數字聽診器商業化，使任何人都可以在家裡聽診，并線上咨詢醫生。這家醫療科技初創公司獲得了中國科技巨頭騰訊以及平安集團旗下風險投資部門的投資。
然而，在疫情之前，人們缺乏健康意識，再加上前總統唐納德·特朗普政府改革美國醫療體系的不确定性，使得CliniCloud的業務在2018年夭折。“ClinicCloud遠遠領先于那個時代。如果我們能多活幾年，我們就會因為新冠疫情而真正起飛。事實上，在疫情開始時，有很多人打電話給我，問我要體溫計和聽診器，并且真的給我開了一張空白支票。"
到那時，鐘宏文已經啟動了他的人工智能支點。受Alphabet旗下谷歌DeepMind的一篇研究論文的啟發，鐘宏文在2019年與CliniCloud的前人工智能研究主管安迪-基欽（Andy Kitchen）共同創立了Cortical Labs。這家初創公司利用人類腦細胞建構人工智能系統的未來願景，吸引了黑鳥創投（Blackbird Ventures） 100萬澳元（合67.3萬美元）的種子投資，随後又獲得了包括新加坡January Capital在内的投資者120萬新元（合89.5萬美元）的擴充投資。
現在，在人工智能熱潮中，鐘宏文正忙着讓Cortical Labs的生物計算機投入生産。他說，很多公司都問他，腦細胞還能做什麼。其中一個問題很“可笑”，就是細胞是否能學會交易比特币，鐘宏文笑着說。盡管這聽起來很瘋狂，但鐘宏文并沒有否定這個想法。相反，他提出編寫一個軟體代碼，這樣詢問者就可以将比特币價格輸送給腦細胞并進行實驗。
“如果成功了，那就太棒了。這是你的技術，你的知識産權。用這種方式去賺大錢吧。我們不應該完全不屑一顧，因為很多想法一開始聽起來真的很愚蠢，但你永遠不知道它會走向何方。”
本文譯自https://www.forbes.com/sites/zinnialee/2023/06/21/cortical-labs-brain-computer/?sh=2ce380d6c42d