模拟生命体，智源线虫登上Nature子刊封面，探索AGI的第三条路径

首次实现秀丽线虫神经系统、身体与环境的闭环仿真

原标题：模拟生命体，智源线虫登上Nature子刊封面，探索AGI的第三条路径
文章来源：机器之心
内容字数：9306字

BAAIWorm天宝：基于数据驱动的生物智能模拟系统

本文概要介绍了智源研究院提出的BAAIWorm天宝——一个全新的、基于数据驱动的生物智能模拟系统，该系统首次实现了秀丽线虫神经系统、身体与环境的闭环仿真，并于2024年12月在《自然·计算科学》期刊发表，并被选为封面故事。

一、BAAIWorm天宝的意义

1. 推动具身智能研究： BAAIWorm天宝通过高精度还原和模拟生物智能，为理解和探索生物启发的具身智能的核心机制提供了重要的实验平台。它将大脑、身体和环境的互动整合到一个闭环系统中，展示了神经系统如何与身体及环境协同作用，产生复杂而高效的行为。

2. 与其他研究对比： BAAIWorm天宝与瑞士洛桑联邦理工学院的NeuroMechFly以及DeepMind的Virtual Rodent等国际领先研究相比，在生物智能模拟方面取得了重要突破，为开发具有类似感知与能力的人工具身智能系统提供了新的视角。

二、BAAIWorm天宝的介绍

1. 闭环系统： BAAIWorm天宝是一个开源模块系统，它构建了秀丽线虫的精细神经系统、身体和环境模型，形成一个闭环系统，模拟线虫的行为，探索神经结构如何影响智能行为。这与传统模型将神经系统或身体环境孤立开来的做法不同。

2. 模型构成： 该系统由生物物理层面上精细的神经网络模型和基于线虫解剖学构建的身体模型两部分组成，并被一个可计算的简化3D流体环境包围。神经网络模型中的每个神经元都被表示为一个多舱室模型，身体模型则结合了96个肌肉细胞。

3. 功能： 系统模拟了环境中的连续感官输入（如食物浓度梯度），这些输入会动态影响神经计算，进而驱动肌肉收缩，形成一个闭环反馈系统，最终形成协调的轨迹，能够与真实线虫行为类比。

三、BAAIWorm天宝的亮点

1. 世界最高精度线虫神经网络模型： 基于线虫神经元的真实生理特性，构建了生物物理层面上的高精度神经网络模型，是目前已知首个同时在神经元层面和神经网络层面都具有真实动力学特性的模型。

2. 精细的身体环境模型： 该模型符合生物线虫解剖特性，可精准稳定的追踪和度量三维软体，在仿真性能和环境尺度等指标上取得了数量级的提升。

3. 高精度神经系统模型与身体环境模型的闭环仿真： 首次建立了线虫神经网络模型与身体环境模型的闭环交互，模拟线虫通过之字形接近食物的行为。

四、BAAIWorm天宝基于OpenWorm的新进展

BAAIWorm天宝基于OpenWorm项目，在神经网络模型、生物体与环境建模以及闭环互动等方面取得了显著进展，例如：增强了单神经元建模的精度，提升了神经元连接的解剖学准确性，提高了生物体与环境建模的效率和仿真精度，并实现了神经网络与生物体模型的闭环互动。

五、未来展望

BAAIWorm天宝为进一步理解神经控制机制和智能行为的生成机制提供了全新工具。智源研究院还在开发其他数字生命体模型，例如OpenComplex和BAAIHeart，并积极探索通过类脑建模探索神经网络结构如何驱动智能行为，为通用人工智能的实现提供新思路。

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