虽然这些类脑器官远不及你眼睛背后的大脑复杂，但它们依然是一团灰质，拥有数百万个能够发送和接收电信号的神经元。生物学家称这些奇特的产物为人类脑类器官。在类似子宫的环境中以98.6华氏度（37摄氏度）培养八个月，它们会产生几乎与早产儿脑电波无异的重复振荡。
全球的细胞培养实验室中，人类脑类器官作为神经学的“豚鼠”，用于测试疾病、毒素和新药的影响。但它们很快可能会承担更为光鲜的任务。在圣地亚哥大学，类器官引导蜘蛛机器人穿越迷宫，并接受大量迷幻药物的刺激；约翰霍普金斯大学则利用它们构建新型生物计算系统；墨尔本的一家初创公司甚至让它们玩起了Pong和Doom等电子游戏。
生物学家们的探索令人惊叹。当我们还沉迷于大型语言模型和人工智能代理时，他们直接回到智能的源头，培养活体神经元，并通过电信号和多巴胺刺激学习如何“编程”。他们预测，未来的人工智能将不再是“人工”的，而是由生命本身构建而成。
在圣地亚哥大学Geisel图书馆的地下大厅，挂满了科学图像：折叠蛋白的CGI渲染图、海底生物的微距照片，其中一张尤为引人注目——一团人类脑细胞在乳白色培养皿中呈黑色剪影，轴突如光环般向外伸展，仿佛渴望连接。
无论是在头骨内还是培养皿中，神经元的本能就是寻找彼此，跨越空隙形成突触，这种电信号的交流构成了思维的基础。它们非常擅长这一点。只要将松散的脑细胞放在一起，它们就会繁殖并相互连接，最终形成自主的组织团块。人类脑类器官几乎是自我生成的。
距离Geisel图书馆20分钟步行路程的UCSD Sanford干细胞研究所，数以万计的类器官正在自我形成。巴西发育生物学家Alysson Muotri说：“无论你把它们放在哪种环境中，它们首先做的就是尝试连接——连接培养皿、连接电极、连接彼此。这是我们大脑的内在属性。”
Muotri身材挺拔，肤色如冲浪者般黝黑，轮廓如古罗马硬币上的人物。过去十年，他的实验室极大拓展了脑类器官研究的范围。他们从古人类化石中复活遗传物质，创造了“尼安德特人化”的脑类器官；将类器官送往国际空间站，研究宇宙辐射对宇航员大脑的影响。但他最关心的是自闭症——他的18岁儿子患有自闭症，需要全天候照护。通过研究来自自闭症患者（包括他儿子）细胞培养的脑类器官，他希望找到自闭症儿童神经发育与典型儿童的差异。
这并非侵入性操作。制作脑类器官只需一小块皮肤样本（血液、头发或牙齿样本也可）。将成年细胞暴露于特定蛋白质中，使其回到胚胎状态。这些诱导多能干细胞获得第二次发育机会，可以变成任何组织：能流泪的泪腺类器官、跳动的心脏类器官，或者脑类器官……这正是科学家们探索的谜题。
正如一位生物伦理学家所说，子宫内脑发育是一个“黑匣子”。过去我们对它的了解多来自小鼠研究，但类器官让干细胞向神经元再到脑组织的转变过程完全可见。理论上，科学家未来或能研究细胞群如何组合成心智——如何从860亿个神经元中诞生一个名为Alysson Muotri的人。
或者另一个名叫Claire L. Evans的人，此刻正靠在Muotri肩膀旁，通过显微镜凝视漂浮的脑类器官。类器官外观并不吸引人，呈不透明的鼻涕色，大小形状类似奇亚籽。Muotri的类器官含有500万个细胞，其中250万个是神经元，其余为非神经胶质细胞，起支架作用。他安慰我说，这相当于一只蜜蜂的大脑大小，似乎想缓解我可能的伦理顾虑。尽管昆虫是否有感知能力尚有争议，无脊椎动物研究仍不受联邦动物福利法约束。正如UCSD伦理学研究所联合主任John Evans所言：“你不需要许可就可以折磨任意多的苍蝇。”
目前，折磨脑类器官也无需许可。从生物伦理角度看，它们既非人类，也非动物。如果类器官未来长大到老鼠大小，相关规范必将演变。但问题是，没人知道该划哪条界限。感知尚无定论，甚至不清楚没有身体或感官体验是否能有感知。更别说意识了。Evans问我：“如果你一生都在玻璃管中，怎么可能理解什么是意识？”他补充说，要让类器官有意识，“首先必须让它们有体验。”
这并非不可能。我们都看过《黑客帝国》。对大脑而言，生命的所有体验不过是化学和电信号。要让类器官“体验”，Muotri只需将其从羊水胶中取出，放在导电的石墨烯片上，然后——简单来说——电击它们。
类器官喜欢被电击吗？Muotri不确定。但它们会对电信号作出反应，记忆这些信号，甚至开始预期它们。对他来说，这是类器官成熟、成为更有用的人类发育模型的证据。但对其他研究者而言，这种电信号交流意味着活体物质像计算机一样可编程，事情由此变得奇异。
我一时兴奋，点击屏幕，远处的神经元跳跃，屏幕上显示它们电信号的波峰波谷。我翻到神经元的环境设置，如果愿意，我可以降低它们的温度或改变氧气和二氧化碳的比例，结果它们肯定会死去。这是计算领域的重大范式转变：无论代码多糟糕，计算机上的程序通常不会真的死去。
但这就是Cortical Cloud的现实。墨尔本的Cortical Labs培养扁平神经细胞群——干细胞来自公司创始人本人——并将其装入名为CL-1的白色生物“计算机”中。每台设备大小相当于加长的烤面包机，配备生命维持系统，可维持多达一百万神经元的培养长达六个月。Cortical Labs希望成为神经计算领域的Nvidia，提供硬件和“神经元即服务”，延迟低于毫秒级。
目前，这些神经计算机主要供研究人员使用，免去繁琐的湿实验室维护。未来，公司希望神经元能成为节能、韧性强的通用计算基底，承担部分AI任务，如图像识别和分类。
Cortical Labs首席运营官Brett Kagan说：“当你思考AI的需求时，答案是生物学。你希望它尽可能自我修复、适应性强、寿命长且节能。这些都是生物学天然具备的特性。”
Kagan是新晋父亲，谈话时他的小孩在背景中四处乱跑。但他对年轻且难以驯服的智能并不陌生。2022年，他用类似Cortical Cloud的系统，在微芯片上培养神经细胞，并训练它们玩1972年的Atari游戏Pong。正确决策时给予规律电刺激奖励，错误时则用混乱电流惩罚。
该技术验证了神经科学家Karl Friston提出的理论：自组织生物系统趋向于最小化惊讶。通过证明神经元会重组以避免混乱刺激，Cortical Labs展示了编程活体物质的可能路径。Kagan称CL-1是理论神经科学的“大型强子对撞机”。
Kagan喜欢夸大其词。在Pong论文中，他和同事声称神经元在游戏中表现出某种感知形式。研究界对此用词颇有微词，Neuron期刊甚至指责Cortical Labs“劫持”了感知概念。
但正如Cortical Labs科学家Alon Loeffler解释，大脑嵌入环境，实时响应环境是其本质。培养皿中的神经元缺乏这种反馈循环，游戏弥补了这一空白。“游戏就是世界的一个版本。”
Pong程序预装在Cortical Cloud中，作为易部署的Python代码包。我运行澳大利亚神经元进行了两小时训练，看到它们实时逐步提升游戏水平，最长连续击球达10次，远胜我打网球的水平。现在，这些神经元正在升级，已经学会玩Doom。
许多人对类器官持保留态度，指着漂浮在液体中的小球，仿佛在说“别开玩笑了”。约翰霍普金斯的类器官研究员Annie Kathuria抱怨：“意识太定性了，我怎么量化漂浮在培养皿中的组织的意识？必须有人定义它。”
这当然是修辞。人类自柏拉图时代起就试图定义意识，却无人能给出通用定义，更别说量化指标。但这反映了生物实验室更倾向于关注实用而非哲学问题。Kathuria实验室正忙于数十种药物筛选，定义心智本质并非她的首要任务。
哲学家们则专注于意识边界的探讨：僵尸是否有道德地位？机器人应否拥有权利？蝙蝠的感知体验如何？类器官是否有感知？观点不一。哲学家Tim Bayne担忧类器官可能成为“意识孤岛”；伦敦经济学院Jonathan Birch认为若类器官长出脑干，将威胁意识，因为脑干是意识的“电源线”。
有人提出以神经元数量或类器官大小设定阈值，但难以量化。UCSD社会学家John Evans说：“你不能用数字划界限。比如说‘不能长超过4毫米’，那5毫米呢？两者没有道德上的区别。”
类器官通常不能长超过5毫米。超过此尺寸，因缺乏血管系统输送氧气和排出废物，会形成“坏死核心”而窒息。这为类器官伦理争议设定了上限，但这限制不会持续太久。约翰霍普金斯的纳米技术专家David Gracias正在开发仿生人工动脉；医学院的Kathuria则用内皮类器官构建粗糙血管网络。研究者们正延长类器官的存活时间。Muotri的记录是三年，若实验室成员未意外打翻培养皿，时间可能更长。
德国出生的毒理学家Hartung从事类器官研究逾十年，形象和蔼可亲，穿着宽大羊毛衫，戴着女儿手工串珠项链。他妻子Lena Smirnova是神经毒理学家，领导CAAT实验室。两人性格迥异却互补。问及是否愿用自己细胞制作类器官，Smirnova大笑拒绝，Hartung则称这是两人之间的“爱情故事”，他曾送她干细胞作为礼物。
Hartung和Smirnova是类器官研究的领军人物，积极倡导类器官智能（OI）领域。2023年，他们组织国际学术社区，发布了该领域的“宣言”。但在CAAT实验室，类器官更多用于重金属毒性测试。OI虽受媒体关注，但目前仍是远景目标，类器官依旧是“高级实验鼠”。
几乎所有受访类器官研究者都提到：神经精神药物在人类临床试验中的失败率接近95%。抑郁症、阿尔茨海默病、癫痫等新药研发管线漫长且常常停滞，因为药物通常先在动物身上测试，而动物模型与人体生理相关性有限。类器官改变了这一局面。
Hartung说：“想想非人灵长类动物，这是最接近我们的模型——头上插着电极的猴子。顶多五六只猴子做实验。而我们一块六孔培养板能生产多达4000个脑类器官。”在此背景下，OI更多是手段而非目的。训练玩Pong的类器官是研究药物如何影响学习和记忆的理想对象。
Hartung展示了团队开发的简单视频游戏——一个有障碍物的平台跳跃游戏，训练脑类器官响应代表障碍的电信号。完成训练后，他可以研究类器官记忆“跳跃”指令的持续时间，以及阿尔茨海默药物对记忆强度和持续性的影响。
他办公桌下放着一箱红酒，建议我们在离开前开两瓶。他相信最好的对话发生在下午五点后。Hartung曾在德国靠脱口秀支付研究生学费，风格类似Bill Maher。多年的演出经历让他擅长公关。
类器官智能首先是出色的公关策略，是吸引资金和人才的品牌。Hartung说：“蛋糕太大，没人能吃完。重要的是告诉大家蛋糕的机会，让我们一起盛宴。我会尽快吃掉我的那块——用于药物开发或识别影响脑病的物质。这是我的事业。”
事业蒸蒸日上。2025年7月，美国国立卫生研究院宣布不再资助仅依赖动物实验的研究，鼓励采用“新方法模型”，如类器官；9月，NIH宣布投资8700万美元建设标准化类器官模型中心。幸运的是，类器官由经同意的成年供体诱导多能干细胞制成，不像1990年代胚胎干细胞研究那样引发宗教争议。且类器官测试不触动动物权益组织的神经。
最新研究显示，普通大众对类器官总体接受度较高。反对者并非担心类器官未来具有人类级别感知，而是觉得它们令人毛骨悚然。它们模糊了“人”和“物”的界限，这种界限如同人类与动物、生命与死亡的区别，是跨文化的根本分野。
被培育成迷你大脑后，Ball的细胞发生了本体论上的转变。没人否认它们依然活着，但已不再是Ball的生命。Ball在《如何培养一个人类》一书中写道，生命应是一条单向旅程：精子受精卵，卵变合子，从单细胞分裂出构成我们的万亿细胞。这“看似无懈可击，只要我们视其为一个连贯、有界限、独特历史的有机体”。但如果你取出一小部分细胞，倒带重新开始，这种统一性便开始瓦解。细胞在培养皿中温暖且营养充足地存活，完全不依赖我们。它们还是“我们”的吗？
在脑类器官的几百万神经元与我们大脑的数百亿神经元之间，自我意识逐渐浮现，但没人知道确切时刻。科幻作家Ted Chiang在2021年采访中说：“痛苦先于道德主体性。在开发有意识和道德主体的机器过程中，我们不可避免地会创造出数十亿能感受痛苦的实体，并不可避免地对它们造成痛苦。”
他谈的是AI，但观点同样适用。随着神经湿件与硅硬件的数字接口改进，我们将难以区分两者，生物智能的工程和标准化也将影响未来AI系统设计。但我在访问多个细胞培养实验室时发现，生物学家与AI领域的价值观截然不同。
AI领域的人们认为机器智能可实现且不可避免，他们“感受到通用人工智能的到来”。这部分是炒作，部分是愿意接受智能的功能而非本质。UCSD社会学家John Evans说：“硅谷人非常务实。如果AI能做出有意识的人类能做的事，他们就称其为意识。”
而培养神经细胞的生物学家则极少轻易使用“意识”一词，他们每天与心智的原材料打交道，深知其复杂性。随着生物学与AI融合，这种世界观的冲击将十分强烈。
目前看来，通向有意识机器的竞赛将有两条路径。一条由稀土矿和硅铺就，耗费巨大财力和能源，自上而下模拟大脑，形成人工神经网络。虽然这些系统能做很多事，但永远不会是大脑。正如Cortical Labs的Brett Kagan所说：“如何在不灵活的基底上拥有真正适应性和灵活性？”
另一条路则滑且曲折，像所有生命一样，边走边适应。它可能不是最直接的路径，但在地球生命进化史上，这是唯一通向智能的道路。
所以我赌神经元。我在圣地亚哥那个奇异的图书馆看到那些轴突跨越空隙相互伸展时就下定了决心。它们那份纯真的努力打动了我。毕竟，我的细胞和你的细胞从出生那天起就一直在做同样的事——尝试连接。无论硅基智能如何兴衰，我们都可以肯定，它们永远不会停止。
