在過去兩週內，社群媒體因「科學家已成功上傳果蠅」的說法而沸騰。這一切始於新創公司 Eon Systems 發布的一段影片，該公司致力於創造「大腦模擬（Brain emulation），讓人類能在擁有超人工智慧的世界中繁榮發展」。

在影片的左側，一隻虛擬果蠅在沙坑中走動，尋找香蕉片進食，途中偶爾停下來梳理自己。右側則是像果蠅大腦一樣閃爍跳動的點陣星系，下方標註著「同步大腦模擬」。

乍看之下，這令人震驚——一個數位重現的動物在電腦中生活。事實上，在共同創辦人 Alex Wissner-Gross 於 X 平台初步發布影片幾天後，Eon 的執行長 Michael Andregg 明確發文表示：「我們已經上傳了一隻果蠅」，這似乎證實了這種印象。

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然而，「非凡的宣稱需要非凡的證據，而不僅僅是酷炫的視覺效果」，正如一位神經科學家在回應 Andregg 的貼文時所言。如果 Eon 真的成功上傳了果蠅——根據果蠅神經科學界的普遍看法，這原本被認為是幾十年後才可能實現的目標——他們需要比一段影片更多的證據來證明。

這次上傳是否顯示出已知工作記憶的神經生理指標，例如頭部方向環形吸引子脈衝（head-direction ring attractor bump）？鑑於其模型似乎缺乏模擬的脊髓，他們的大腦模型究竟是如何控制虛擬果蠅身體的？數據和研究報告在哪裡？

因為如果 Eon 無法證明其影片所呈現的內容，至少部分神經科學家會感到非常不以為然：

Eon 隨後發布了一篇部落格文章——Eon 團隊如何製作虛擬具身果蠅——詳細介紹了他們如何將現有的果蠅大腦和身體模型組合成一個能對虛擬環境線索做出反應的系統。但對於審視「上傳」宣稱的神經科學家來說，這些細節反而加劇了他們的質疑——以至於有些人指責 Eon 存在誤導行為和嚴重失實陳述。

要理解為什麼這些科學家如此憤怒，你需要了解一些背景。

果蠅神經連結組學簡史

黑腹果蠅（Drosophila melanogaster）數十年來一直是神經科學的研究主力；牠的大腦足夠小，易於處理，但又足夠複雜，能產生真正有趣的行為，如學習、導航、決策和求偶。該領域長期以來的雄心是繪製出該大腦完整的線路圖——即「神經連結組（connectome）」。2024 年 10 月，在經歷了數年的漸進式進展後，FlyWire 聯盟終於實現了這一目標：完成了成年果蠅大腦的完整連結組，記錄了所有 139,255 個神經元和超過 5,000 萬個突觸連接。

這些日益完整的連結組推動了更複雜的計算模型的建立。2024 年，Shiu 等人發表了一個完整成年果蠅大腦模型，其中每個神經元和神經連接都被呈現出來，儘管是以高度簡化的形式（忽略了細胞形狀、神經傳導物質動力學等差異）。儘管有這些簡化，該模型仍能預測哪些神經元會對感官刺激做出反應，並識別出餵食和梳理等行為背後的路徑，這有力地證明了僅靠線路結構就包含了大量關於功能的資訊。另外，Lappalainen 等人建立了一個「受連結組約束」的果蠅視覺系統模型，其預測結果與數十次實驗中的真實神經記錄相吻合。

與此同時，其他研究人員建立了 NeuroMechFly，這是一個基於真實解剖結構微電腦斷層掃描（micro-CT）的成年果蠅身體生物力學模擬。該模型在 2024 年底更新至第二版，新的虛擬果蠅身體可以行走、梳理，或透過強化學習訓練在虛擬環境中導航。至關重要的是，它也可以被重新編程，由任何其他類型的外部控制器驅動。

NeuroMechFly v2 出版物中的一段影片，展示了「閉環中的分層感覺運動任務」。這裡不涉及連結組，但其行為與 Eon 的演示非常相似。

到 2025 年初，Eon 演示所需的組件已基本就緒：完整的大腦連結組、大腦中樞和視覺系統的計算模型，以及詳細的生物力學身體模型。剩下的工作就是將它們連接在一起。

那麼，Eon 到底做了什麼？

Eon 採用了我們剛才描述的現有組件——Shiu 等人的大腦模型和 NeuroMechFly v2 身體——並將它們連接成一個閉環：虛擬世界中的感官事件輸入大腦模型，大腦模型的選定輸出則引導虛擬身體。

這個循環分為四個步驟。首先，虛擬環境中發生了一些事情——果蠅的腿接觸到糖源，或者灰塵堆積在觸角上——這些事件激活了大腦模型中特定的感官神經元。其次，大腦模型運行一個 15 毫秒的時間步長，將活動傳播到連結組中約 14 萬個簡化的數位神經元。第三，Eon 讀取一組經過人工挑選的少量下降神經元（descending neurons）的活動，並將其轉化為高階指令——左轉、前行、梳理、進食——這些指令被傳遞給身體模型中預先訓練好的運動控制器。第四，身體移動，改變果蠅的感官輸入，循環重複。

結果就是那段瘋傳的影片。但螢幕上的行為並不像看起來那麼令人印象深刻，因為大腦模型所做的工作遠比觀眾自然認為的要少得多。

以行走為例。大腦模型並不負責協調果蠅的腿部。它不計算步態週期，不協調六肢，也不定位關節。它只是激活了幾個下降神經元——oDN1 負責前進速度，DNa01/DNa02 負責轉向——並將該信號交給 NeuroMechFly 內部已經知道如何行走的運動控制器。大腦發出的是類似「前進」或「左轉」的指令；身體模型處理其餘的一切。在生物果蠅中，將此類指令轉化為協調腿部運動的細節工作是由腹神經索（相當於果蠅的脊髓）中約 15,000 個神經元完成的，而這裡完全沒有模擬這些神經元。梳理行為也是如此：連結組選擇行為，但由 NeuroMechFly 的控制器執行。

在他們的部落格文章中，Eon 對此持開放態度。他們將下降神經元比作汽車的方向盤、油門和煞車——你可以從這些控制中預測汽車的行為，「而無需明確模擬引擎內部的每一次燃燒事件」。他們也承認影片中顯眼展示的視覺系統活動（源自 Lappalainen 模型）「帶有裝飾性質」，並未實質驅動行為。他們確實提到，大腦與身體的映射在某些情況下是「由人工隨意選擇的」。而且他們明確表示，這項工作「還不應被解釋為結構本身足以恢復果蠅全部行為能力的證明」。

這很公平，他們將大腦和身體模型連接起來的努力是真正有用的工程。如果 Eon 將其描述為「首次將受連結組約束的大腦和身體模型整合到閉環感覺運動循環中」，果蠅神經科學界沒人會反對。

但他們沒這麼說。他們說的是：「我們已經上傳了一隻果蠅。」在極少數人會閱讀的部落格文章中保持透明，無法抵消數百萬人看到的標題所造成的影響。一個在 X 上看到宣稱、觀看影片，並看到果蠅在數位大腦閃爍的同時行走、梳理和進食的普通人，大概不會想到「一個簡化的大腦模型正透過人工調整的介面，從一組預設的行為選單中進行選擇」。他們很可能會認為這隻果蠅已經在電腦中被忠實地重現了。

事實並非如此。Eon 的虛擬果蠅僅實現了少數幾種行為，且這些行為嚴重依賴 NeuroMechFly 預先訓練的控制器，而非連結組。這是該演示作為「上傳」證據最根本的問題：因為身體模型已經知道如何行走、梳理和進食，幾乎任何在正確時間觸發正確控制器的信號都能在螢幕上產生類似果蠅的行為。你甚至可以用一個簡單的基於規則的腳本來取代連結組——如果有灰塵，就梳理；如果有糖，就進食；否則，向前走——產生的影片看起來也會差不多。觀眾看到的果蠅行為是身體模型的產物，而非大腦。數位化的連結組可能正在產生有意義的內部動力學，但這個演示無法告訴我們是否真的如此。

什麼才算真正「上傳」了一隻果蠅？

如果 Eon 建立的不是上傳，那什麼才是？

「上傳（upload）」這個詞承載了「模型（model）」和「模擬（simulation）」所不具備的宣稱。當有人說他們模擬了果蠅時，他們是說他們捕捉到了原始昆蟲行為的某些元素，但帶有顯著的簡化和假設。如果他們說上傳了一隻果蠅，他們是在對果蠅本身做出宣稱：其身份已被忠實地轉移到新媒介中，電腦裡的東西在某種意義上就是那隻果蠅，只是運行在不同的基質上。當你上傳一張照片時，電腦上的檔案就是那張照片。沒人會說「我部分上傳了這張照片」來表達「我畫了一張受其啟發的草圖」。

因此，一隻被上傳的果蠅應該能做到原始果蠅能做的一切。它應該能無限期地在時間中運行，像原版一樣對新情況做出反應。它應該能作為真實果蠅的忠實代理；以至於神經科學家可以窺視其內部，觀察到與神經生理學對等的真實表現，並進行在生物果蠅身上不切實際或不可能實現的實驗，且有信心實驗結果能推廣回現實。

實現這一目標的主要方案是全腦模擬（whole brain emulation）：在任何被證明是必要的細節層面上，忠實地重現大腦的因果機制，使數位系統的行為與原始系統完全一致。這就是「模擬（emulation）」與「模擬（simulation）」的區別。天氣模擬（simulation）很有用——它能以合理的準確度預測下週的溫度——但推算得越遠就越失效，因為它的近似值比真實天氣的實際大氣過程更粗糙。相比之下，你可以在筆記型電腦上運行任天堂 64 遊戲《阿邦阿卡大冒險》的模擬器（emulator），因為模擬器忠實地重現了 N64 硬體的邏輯——處理器、記憶體、圖形管線——遊戲的表現永遠不會與在原始主機上運行的結果有異。

目前這是一個開放的科學問題：全腦模擬需要捕捉到何種程度的生物細節。我們不太可能需要模擬每一個離子通道，或許大腦的大部分生理機能都可以簡化而無傷大雅。但模擬（emulation）方法的關鍵特徵在於保證：如果你已經忠實地重現了必要層級的因果機制，那麼產生的行為在結構上就是值得信賴的。低保真度的方法在某些情況下可能會產生看起來正確的行為，但很難判斷這在多大程度上能推廣到新情境。

針對這類批評，Michael Andregg 辯稱上傳不應被視為非黑即白。「我不認為上傳是一個二元概念，」他告訴 The Verge 網站，並概述了上傳的「不同層級」。按照這個邏輯，Eon 的系統——包含源自連結組的元素並驅動虛擬身體的行為——可能符合「部分上傳」的資格。

但如果受連結組約束的模型可以算作「部分上傳」，那麼 Shiu 等人的大腦模型在 Eon 接手之前就已經是部分上傳了。Lappalainen 的視覺模型也是。事實上，任何整合了解剖結構連接數據的計算神經科學模型都是如此。這樣一來，「上傳」一詞就失去了其獨特的含義，該領域也失去了溝通其真正目標以及距離真正的果蠅上傳還有多遠的能力。

仍在加載中

當形容突破的詞彙被揮霍在漸進式的演示上時，真正的突破到來時就會顯得廉價。資助者和公眾將失去區分真正里程碑與華麗演示的能力，投資會流向那些提出最大膽宣稱的團隊，而非那些從事最基礎工作的團隊。更糟糕的是，對於一個正努力從科幻小說轉向嚴肅研究的領域來說，過早的宣稱冒著引發「過度炒作後陷入幻滅」循環的風險，這種循環曾讓其他雄心勃勃的計畫停滯不前。

公平地說，我們並非不能理解 Eon 為何使用這種語言。他們那篇關於「Eon 團隊如何製作虛擬具身果蠅」的嚴謹部落格文章可能只有幾百名神經科學家會讀，而「我們已經上傳了一隻果蠅」卻觸及了數百萬人。新創公司的生存需要投資，資金追隨興奮感，而興奮感追隨標題——而非謹慎的限制條款。當一個組織的既定使命是「將解決大腦模擬視為一場工程衝刺，而非長達數十年的研究計畫」時，這種大膽的做法甚至可能讓人覺得是必須的。

但科學史——以及 Eon 的演示與上傳真正要求之間的差距——表明，在未來的漫長苦旅中，很可能沒有捷徑可走。

因為極有可能在任何人能真實宣稱上傳果蠅之前，仍需經歷數年枯燥的工作。無數次艱苦的補丁鉗（patch clamping）實驗，小心翼翼地將玻璃電極引導進入單個神經元並保持其存活，只為了了解在果蠅大腦數千種細胞類型中，那一種細胞是如何將輸入轉化為輸出的。無數次將果蠅固定在雙光子顯微鏡下，在動物行走、梳理或在氣味羽流中導航時收集鈣成像數據，緩慢建立起真實行為期間真實大腦活動的基準測量值。還有數千小時的工作等著去建立計算模型、對照數據進行測試、失敗，然後再次改進。

然後，且極有可能只有到那時，才會有一天，有人按下「運行」鍵，一隻果蠅——以果蠅可能感到的任何方式感到迷茫，因為它前一刻還待在玻璃瓶裡——會發現自己身處陌生的地方。它不會知道在間隔的時間裡，它被麻醉、嵌入樹脂，大腦被切成數千個薄片。它不會知道那些薄片被辛苦地成像，或者它的神經架構是從那些影像中重建的，或者為了填補影像本身無法告訴我們的信息，數千隻它的同類被研究和犧牲。它不會知道為了達到這一點所耗費的數十億美元和數千人的職業生涯，也不會知道在顯微鏡下觀察、處理玻璃瓶和調試代碼所花費的數百萬小時。它當然永遠不會知道自己曾由蛋白質和細胞組成，而現在是由矽和數學組成的。

它只會拍動翅膀，起飛，尋找水果。

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