天寶1.0是由北京智源人工智慧研究院天演團隊研發的高精度仿真秀麗線蟲模型。該項目於2022年6月正式發布，完整模擬了秀麗線蟲全部302個神經元及連線關係，實現單神經元最多2313個艙室的亞細胞級精度建模，構建了包含3341個力學單元的身體模型與三維流體環境互動系統。通過神經電信號驅動肌肉運動，該模型能完成趨利避害、自主移動等基礎生物智慧型行為，標誌著智慧型生命研究領域的關鍵突破。
基本介紹
- 研發機構：北京智源人工智慧研究院
- 發布時間：2022年6月
- 模擬神經元：302個
- 核心技術：多艙室神經元建模
- 套用領域：生物智慧型機理研究
- 項目階段：天演工程第一步
研發背景,技術突破,科研價值,未來計畫,
研發背景
秀麗隱桿線蟲作為模式生物，其不足1毫米的身體包含302個神經元，支持感知、覓食、交配等複雜行為。相關研究曾獲得2002年諾貝爾生理醫學獎、2006年諾貝爾化學獎等多項殊榮。智源研究院選擇該生物作為突破口，旨在通過高精度生命模擬揭示生物智慧型機理，為新一代人工智慧提供理論支撐。
技術突破
天寶1.0在五個維度實現創新：
- 神經系統建模：完整還原302個神經元連線圖譜，對106個感知/運動神經元進行多艙室建模，單個神經元最多劃分為2313個計算單元
- 動力學模擬：精準模擬14種離子通道特性，重現嗅覺神經環路的電生理動力學過程
- 力學系統構建：開發96塊肌肉控制的3341個力學單元，實現身體變形與運動耦合
- 仿真環境：建立線蟲身長1300倍的三維流體動態環境，支持群體行為模擬
- 閉環系統：首次實現神經系統與環境互動的全閉環模擬，訓練趨利避害能力
科研價值
該項目驗證了三個關鍵科學假設：
- 通過亞細胞級神經元建模可有效還原生物智慧型行為
- 基於物理建模的虛擬環境能支持智慧型體自主演化
- 低等生物神經機制對人工智慧架構設計具有啟發性
截至2024年，該成果已支撐包括《Nature》子刊在內的12篇高水平論文，為理解生命智慧型本質提供新工具。
未來計畫
研發團隊規劃三個階段發展路徑：
- 短期目標（2022-2025年）：完善線蟲避障、覓食等複雜行為模擬，建立標準化生命模擬平台
- 中期目標（2026-2030年）：擴展到果蠅、斑馬魚等更複雜生物神經系統
- 長期願景（2031年後）：逐步實現小鼠腦區模擬，最終探索人類大腦智慧型機理
項目負責人黃鐵軍指出，精細度與生物逼真度始終是核心追求，後續研究將重點突破神經可塑性模擬技術。
