在我們?nèi)祟愇拿鞯陌l(fā)展史中，機(jī)器的出現(xiàn)無疑是里程碑式的事件，時(shí)至今日，人類和機(jī)器的邊界正在模糊，我們?cè)缫巡粷M足于只是簡(jiǎn)單地操作和使用機(jī)器，而是在嘗試將自身與機(jī)器直接聯(lián)系在一起，而這一切，少不了人工神經(jīng)元的幫助。

簡(jiǎn)單來講，人工神經(jīng)元就是一種模擬生物神經(jīng)元的人造器件，它們可以作為聯(lián)系人類和機(jī)器的紐帶。

就目前的情況來看，傳統(tǒng)的人工神經(jīng)元有一個(gè)缺陷，那就是它們需要比生物神經(jīng)元高得多的電壓和功率來工作，科學(xué)家將其形象地形容為，對(duì)于生物神經(jīng)元來講，人工神經(jīng)元發(fā)出的電信號(hào)就像是“大聲吼叫”。

想象一下，假如有一個(gè)人在你身邊用“大聲吼叫”的方式與你交流，你受不受得了？同樣的道理，生物神經(jīng)元也很難對(duì)此做出自然的反應(yīng)。

另一方面，對(duì)于人工神經(jīng)元來講，生物神經(jīng)元發(fā)出的電信號(hào)又太過微弱，以至于我們不得不對(duì)其進(jìn)行增強(qiáng)處理，才可以讓人工神經(jīng)元“聽”得清楚。

可以看到，這樣的缺陷就使得傳統(tǒng)的人工神經(jīng)元很難與生物神經(jīng)元自然地“交流”。也正因?yàn)槿绱?，科學(xué)家也一直在致力解決這方面的問題。

近日，來自馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)在《自然·通訊》上發(fā)表成果稱，他們研發(fā)出一種全新的人工神經(jīng)元，能夠與生物神經(jīng)元進(jìn)行“竊竊私語”般的自然交流。

據(jù)了解，這種人工神經(jīng)元能在與生物神經(jīng)元相同的電壓范圍（約0.1伏特）內(nèi)收發(fā)信號(hào)，功耗也非常接近，也就是說，兩者間的“交流”能在一個(gè)平等的能量級(jí)別上展開，不再有高低之分。

這是怎么做到的呢？我們都知道，傳統(tǒng)的電子元件主要是用硅做的，這些東西又硬又脆，而且非常怕水，而生物的體內(nèi)，卻是一種潮濕的“水世界”，這就對(duì)硅基芯片形成了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

為了解決這個(gè)難題，此次研究把目光投向了生物世界，科學(xué)家利用一種特殊的細(xì)菌——硫還原地桿菌（Geobacter sulfurreducens），培養(yǎng)出了一種被稱為“蛋白質(zhì)納米線”的材料。

這些納米線其實(shí)就是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的納米級(jí)導(dǎo)線，科學(xué)家認(rèn)為，因?yàn)樗鼈兪堑鞍踪|(zhì)，所以天生就具有良好的生物相容性，能夠在生物體內(nèi)的潮濕環(huán)境中穩(wěn)定工作，還不容易引起強(qiáng)烈的排異反應(yīng)。

而在對(duì)其進(jìn)行測(cè)試后，科學(xué)家驚訝地發(fā)現(xiàn)，它們的導(dǎo)電性能出奇的好，足以傳遞神經(jīng)元之間那種微弱的電信號(hào)。

正是靠著這種從細(xì)菌那里“借”來的神奇材料，科學(xué)家才得以打造出如此低功耗、高效率的人造神經(jīng)元，讓它能夠真正地融入生物環(huán)境，與生物神經(jīng)元自然地交流。

可以看到，這種人工神經(jīng)元的出現(xiàn)，無疑讓人類和機(jī)器的邊界進(jìn)一步模糊，科學(xué)家認(rèn)為，由于其良好的生物相容性，還非常節(jié)能，并且還不需要傳統(tǒng)的信號(hào)放大裝置，所以其應(yīng)用前景非常廣闊。

近一點(diǎn)來看，如果我們將其應(yīng)用于可穿戴設(shè)備（如智能手表、健康手環(huán)等），就可以將它們做得又小又輕，續(xù)航時(shí)間也會(huì)大幅延長(zhǎng)。

如果我們將其應(yīng)用于智能假肢，我們就可以讓設(shè)備與人體的神經(jīng)末梢建立起更好的連接，進(jìn)而賦予使用者更真實(shí)的觸感，讓動(dòng)作控制更加細(xì)膩、自然，就像是重新?lián)碛辛恕案杏X”的肢體。

而從更長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度看，這項(xiàng)技術(shù)在腦機(jī)接口領(lǐng)域的潛力更為驚人。它有望讓人類大腦與機(jī)器之間實(shí)現(xiàn)順暢而高效的信息交互，使思維能夠直接驅(qū)動(dòng)設(shè)備，甚至讓機(jī)器成為人類感知與意識(shí)的延伸。屆時(shí)，機(jī)器也許將不再只是外部的“工具”，而會(huì)逐漸融入人類自身，成為人類身體與智慧的一部分。

當(dāng)然，要讓人工神經(jīng)元真正走出實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)入日常生活，還有許多技術(shù)難題需要解決，就目前而言，這一切仍然需要時(shí)間。