日前，英国科学家们开发出由人工培养的神经元所控制的机器人，其研制目标是为更好地了解脑部情况、影响脑部的疾病以及促使脑混乱的原因。
其实，最近一些年，一些具有大胆设计思想的科学家就致力于生物脑与机器人的融合：往人身上植入芯片，换机器手臂，意念控制机器，这些想法早就不是什么新鲜事了。
这些研究究竟有何意义，生物脑真的能控制机器人？未来生物脑和机器人真能融为一体吗？
———事件回放———“鼠脑”机器人诞生
今年8月，从英国雷丁大学的一个多学科研究小组传出了惊人的消息：他们研发出一个由老鼠脑组织控制的机器人，一个叫“米特·戈登”的小家伙。这是世界上第一个用活体脑组织控制的机器人。
戈登其貌不扬，长得像一个带有两个轮子的红绿色小方盒。它在一张餐桌大小的场地上时而前进，时而折返，看起来比路边卖的电动玩具汽车还要粗糙。但是在它的“脑”里却有数十万个从老鼠胚胎中提取出的神经元。除此之外，戈登身上并没有安装微型电脑等其他控制设备，这让它不同于以往的人工智能机器人。
用电极实现脑与机器连接
这样的机器人是如何诞生的呢？
首先，研究人员从老鼠胚胎中取出专用神经细胞，并用酶清洗分离后，将它们放到一种含有粉红色营养液和抗生素的培养基中。再把培养基放在长宽均为8厘米、由60个电极组成的多电极列阵（MEA）上，电极和脑切片相连，像是一块特别大的CPU。这样，脑就与机器连接起来，每个电极都可以捕捉神经元的电信号，也能向神经元放出电刺激，从而驱动机器人的车轮运转。
科学家们监测到，大约24小时内，戈登的神经元开始伸出触突，相邻的神经元彼此试探，建立起传递信息的连接。5天以后，科学家们看到这些神经元会自发地放电。这些是神经元的特性，只要没有被杀死，在任何能存活的环境下，它们都会进行这种“交流”。
机器人“聪明”能自学
运动试验开始，安装在戈登身体四面的感应器仿佛它的感觉器官一样开始工作了。戈登靠近了目标，它的大脑明显接受到感应器传来的刺激，大脑发出了电极信号，这些信号经由蓝牙无线电与“身体”进行沟通。一旦戈登撞到了墙壁，被“撞痛”的电子刺激能让它记住目标的位置，下次就可以避免犯同样的错误。真是个能自学的“聪明”家伙！
但是戈登的学习历程需要数十天时间，如何让老鼠脑的神经元在戈登的机械身体里长久存活？我们知道，在神经生物学实验用的多电极阵列中，神经元只能存活几个小时，之后它们便因缺乏营养而凋亡。
沃里克当然做到了。他将营养液源源不断地输入到多电极阵列中，就像脑血管像大脑中输送氧气和养料一样。这样，切片中的脑细胞能够存活上好几个月。当然，由于神经元有生命，连接上多电极阵列后，它只好被放置在恒温箱中保存。
———微型大脑———从鼠脑窥视人类记忆之谜
尽管这是机器人研究领域一项充满意义的成果，然而，凯文·沃里克等科研人员创造戈登的初衷却是想弄清楚“大脑究竟是如何进行记忆”的。他们希望通过这个去除了负责视觉、听觉、嗅觉等功能区域的“微缩版大脑”，探明记忆的作用过程。因为多电极阵列的电极信号摆在面前，研究起来要比面对一只动物容易多了。
“从某种程度上讲，戈登首次实现了机器人的学习能力。”机器人研究小组的负责人、戈登的设计者之一、英国雷丁大学系统工程学院教授凯文·沃里克说，它能够掌握研究人员事先没有设计过的动作。
对于老鼠脑与机器人结合的意义，中国人工智能协会理事长钟义信教授认为，它作为“人脑—计算机界面研究的一种，其目的更在于探索生物组织如何能够与非生命物质结合，形成一个完整的工作系统，是非常有意义的研究。” （本报记者朱芙蓉）
———专家分析———
第一个“赛博格”
沃里克教授可谓“科学怪人”，他的研究兴趣在于如何把人和机器连起来。不但如此，他更勇敢地用自己的身体做起了实验。按照他的说法，从1998年起，他就在自己的手臂中植入了一块芯片，从此以后可以用意念直接控制机械手臂，甚至能通过互联网遥控千里之外的机械手抓握一颗葡萄。2002年他写了一本著名的书，叫《我，半机械人》（I，Cyborg）。Cyborg这个名字至今还有许多不同的翻译，有的译为改造人、生化人、自动控制人，有的就直接译成“赛博格”。它指的是这样一种人类，他们身体上不可缺少的某些部分，已经换成了机器零件，沃里克教授自称是世界上第一个“赛博格”。
神经疾病的佳音
沃里克的老鼠脑机器人研究并不是为了创造出能统治人类的机器，而更倾向于弄清一些至今无法破解的科学问题。
我们知道，人类的一些神经系统退化疾病如
老年痴呆症、帕金森氏症，威胁着老年人的健康。“我们试图弄清楚大脑物质内部发生了什么，直接影响了人类的健康。”沃里克说。他希望能够借此研究对阿兹海默症和帕金森氏症等神经疾病有进一步的了解。
人脑并不比鼠脑强
沃里克用鼠脑做实验，而不是人脑。不仅现在不用，将来也不会用，即使有志愿者愿意为科研献出脑。当然，这不仅是出于科研伦理的考虑，而是人脑在这个研究中并不比鼠脑强，即便用了人脑也不会有任何区别。
“人脑神经元与鼠脑神经元没有本质差别。”复旦大学研究学习与记忆的专家李葆明教授说。因为神经元的工作原理都是一样的，都是通过突触传递电信号，电刺激让神经元突触之间形成连接，于是戈登学会了各种动作。
■新闻缘起
日前，英国科学家们开发出由人工培养的神经元所控制的机器人。英格兰雷丁大学多学科小组负责该项研究。这个机器人的生物大脑由人工培养的神经元组成，这些神经元被放置在一个多电极阵列（MEA）中。
研究人员现正在努力让机器人适应不同的信号，学习如何运动到预定位置。希望在这一过程中，能够见证当机器人再次进入一个熟悉的区域时，记忆如何出现在大脑中。
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我国“动物机器人”研究取得初步成功
是动物，还是机器人？小白鼠的头上插着“芯片帽子”，“听从”人的指令，向左转，向右转，向前进。这一幕发生在山东科技大学机器人研究中心的实验室里。自动化工作者和生理学工作者通力合作，“动物机器人”项目取得了初步成功。
当年，一部《舒克贝塔历险记》风靡全国的时候，许多孩子记住了那两只会开飞机会开坦克还能开飞碟的小老鼠。如今，在科学家的实验室里，小老鼠头戴芯片帽子，就能按照人的指令完成简单的动作。
为什么要研制“动物机器人”？舒克贝塔之所以“本领高强”，“小”给它们带来了很多便利，可以深入人进不去的地方，做人完不成的事情。所以，微型机器人的研究，在整个机器人研究领域里是非常重要且必要的。
什么是“动物机器人”？简单地讲，所谓动物机器人，就是用人工电信号控制动物的神经系统，实现人给动物预定的动作和行为。使动物变成“机器人式”的动物。头上插着芯片的小老鼠就能接受人工电信号对神经系统的控制，实现人类预定的动作，例如左转、右转和前进。
动物机器人研究过程中最大的特点，就是要靠自动化工作者和生理学工作者的通力合作。要在实验鼠的脑子里植入几根微电极，用它们将计算机产生的具有一定规律的电信号，施加到鼠脑里具有特定功能的神经核团。然后，在这些电信号的控制之下，神经核团就能控制实验鼠的运动了———例如转向和前进。
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