前言

近日，科学家在人造神经元领域取得重大突破，成功研制出工作电压仅0.1伏的仿生器件，其功耗已可与真实生物神经元媲美。

这项突破得益于新型有机材料（如导电塑料）的运用，使器件能同时模拟生物神经元的多种关键特性，并实现了与活体细胞（如心肌细胞）的有效连接。

这为开发超低功耗的脑机接口和可植入式医疗设备奠定了坚实基础。

人脑 AI 功耗差，难题有了新解法

人脑子特别厉害，一天处理那么多事儿 ，记事儿、想问题、管着身体各器官干活，总共才耗 20 瓦电，跟个小台灯差不多。

可再看那些人工智能，就说大家常听说的 ChatGPT 吧，运行起来得用好几兆瓦电，相当于给一座小镇供电了，这差距也太大了！

为啥会这样？关键就在 “神经元” 上。咱们脑子靠 860 亿个生物神经元工作，这些 “小零件” 干活省电又高效。

以前科学家也做过人工神经元，但要么电压太高，得几百毫伏才能转起来，要么功耗比真神经元高十倍还多，根本没法跟人体兼容。

直到最近，美国马萨诸塞大学的研究团队拿出了新东西。 一种能跟真神经元 “看齐” 的人工神经元。

这玩意儿厉害在哪？它用了个特别的材料：从硫还原地杆菌里提取的蛋白质纳米线。

这种细菌在极端环境里进化出来的纳米线，导电性能好还稳定，把它做成忆阻器装到器件里，一下就把功耗降下来了。

项目负责人姚俊（Jun Yao）博士说，以前的人工神经元，电压和功率都是他们这个的 10 倍，而他们做的这个，工作电压才 0.1 伏，跟咱们身体里神经元的电压几乎一样，电流也只需要 1.7 纳安培，真正做到了 “跟生物同步”。

复刻神经全功能，还能连活体细胞

光省电还不够，这人工神经元还把真神经元的 “本事” 学了个全。

你知道吗？咱们脑子里的神经元工作起来特别复杂，得经历电荷积累、去极化、放电、复极化这一整套流程，中间还有个 “不应期”，放完电得歇会儿，不然信号就乱了。

研究团队特别聪明，他们把蛋白质纳米线忆阻器装到简单的电阻电容电路里，硬是把这套复杂流程给重现了。

电荷积累的时候，电路慢慢攒电荷，就像神经元准备 “干活”；去极化时，电压突然升高，对应神经元的 “动作电位”；之后复极化，又回到平静状态，等着下一次 “工作”，就连 “不应期” 这个关键特性也没落下，能防止信号乱晃，保证传输准确。

更牛的是，它还能 “闻” 到化学信号。

团队给器件加了能检测钠离子、多巴胺这些神经递质的传感器，一旦碰到这些物质，传感器就会改变电路特性，让神经元调整放电模式，跟咱们神经系统里的调控机制一模一样。

光在实验室里行还不算，得看能不能跟活体细胞搭上线。研究人员选了人类心肌细胞做实验 —— 这细胞会自己规律收缩，正好能测试兼容性。

结果超出预期：人工神经元不仅跟心肌细胞稳定连接上了，还能实时 “盯” 着细胞的活动。比如给心肌细胞加了去甲肾上腺素（一种能影响心率的药），人工神经元马上就察觉到细胞活动变了，自己的放电模式也跟着调整，就像跟细胞 “对话” 一样。

结语

这项突破表面看是电压数字的小数点左移了一位，实则撬动了整个AI发展的天花板。它意味着，人类第一次造出了能真正“体谅”生物节拍的电子器件。

过去机器总逼着我们适应它的轰鸣，而现在，它学会了低头细语。

这不是要造出取代人类的超级大脑，而是让技术学会弯腰，走进病房、融入生活，甚至修补那些受损的生命连接。

当芯片不再发烫，沟通不再隔阂，也许我们迎来的不是冷冰冰的赛博格，而是一个更体贴、更懂你的未来。