科技日报记者 张梦然

为探索大脑怎么样控制运动的奥秘，美国哈佛大学与Google深度思维实验室的科学家合作，创造出一个“虚拟大鼠”——生物力学上逼真的大鼠数字模型。这个“大鼠”有一个人造大脑，可像真的的啮齿动物一样四处走动。该成就代表了一种人类研究大脑怎么样运作的新办法。有关论文发表在最新一期《自然》杂志上。

研究职员用真实大鼠的运动数据创造的“虚拟大鼠”。图片来源：Google深度思维

人类和动物的运动极为敏捷，堪称进化上的奇迹，到今天还没机器人可以深度模仿。科学家觉得，人类通过大脑来指导运动。比如，当人伸手去拿一杯咖啡时，大脑会飞速计算出其手臂应该遵循的轨迹，并将它转化为运动命令。

此次，团队成员密符合作，借助来自真实大鼠的高分辨率数据练习了一个人工神经互联网，作为虚拟大鼠的“大脑”，用这个“大脑”在一个名为MuJoco的物理模拟器中控制虚拟身体。互联网被输入所需运动的参考轨迹，并学习产生力，最后练习人工神经互联网达成了所谓的逆动力学模型。这使得“虚拟大鼠”可以模仿各种各样的行为，即便是那些没经过明确练习的行为。

虚拟控制互联网可以准确地预测与真实大鼠大脑中相同的神经活动，再结合深度强化学习与自由行为动物的3D运动跟踪，达成了这一模拟。

这一模拟研究可能开启一个尚未开发的虚拟神经科学范围。在这个范围中，人工智能模拟的动物经过练习后表现得像真实动物一样，为研究神经回路提供了便捷且完全透明的模型，甚至可推演这类回路在疾病中是怎么样遭到损害的。模拟平台也能作为一个例子，帮助大家设计更好的机器人控制系统。

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