晶片上培育腦細胞，以後用人造腦治病？

在人工智慧領域，模仿生物神經網路（特別是大腦）結構與功能的演算法模型，被稱之為人工神經網路。而這些演算法得以運用還需要資料處理能力強大的晶片作為載體。

不過現在，貌似科學家們可以有新玩法了，既不需要模仿，也不需要載體，因為近日有報導稱，澳大利亞科研人員在晶片上直接培育出了腦細胞。

這項報導源于相關科研人員在知名學術期刊Nano Letters上發表的論文，介紹了他們研發的新型裝置。

通過在半導體晶片上構建磷化銦材料的納米管支架，這種材料一般被用於LED和太陽能電池裝置的製備，據稱用在與腦細胞連接的領域還是第一次。將這些納米管排列成方形網格，每個支架上放置約50個齧齒動物的腦細胞，隨後對其進行培養觀察。

而就像單個計算元件研究意義有限，在這個裝置上，澳洲科學家不僅培植了腦細胞，還重建了這些神經細胞的回路。據稱，這才是一直一來實驗室探索正在面臨的難題。

這項創新研究的作者，澳大利亞國立大學生物材料工程師Vini Gautam表示，他們希望通過這套裝置，探索腦信號的處理過程。更基礎一點的，甚至包括神經元的生長以及連接。因為實驗室條件下，腦神經的連接往往具備比較大的隨機性。然而在真是的大腦環境中，神經元的連接往往具備一定的導向性。而想要總結這種導向性的規律，就成了神經科學的根本問題。

Gautam介紹這次實驗的關鍵性結論在於，他們此次的實驗所觀測到的神經元的連接並不是完全隨機的，而是具備一定的取向性。（如頭圖所示）神經元突觸在於其他神經元細胞連接時，生長方向在網格陣列中表現為直線生長。這就意味著，通過控制納米管支架網格的走向，科學家們可以控制神經元細胞的連接取向了。通過對支架工具的合理運用，科學家們也將更有效地研究生物神經回路。

或許這樣的裝置讓我們更容易聯想到近來科技圈很火的“腦機”。而對於它的研究者而言，找出這種規律，可以掌握一種可能性，就是人造部分大腦神經回路。當病患的腦回路出現問題時，即可進行“硬體更換”，從而説明治療多種神經疾病。

（文/ 阿祖 ）

（發佈/韋康）