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2026-08-13 09:38来自 科学看点

AI能解释人脑吗?希伯来大学研究:单个神经元算力已匹敌复杂AI,千亿细胞挑战现有解释框架

  AI有可能对人类大脑具备解释力吗?目前不能。以色列希伯来大学2026年7月发布的研究显示:单个生物神经元的计算能力即可匹敌小型复杂AI模型,而人脑拥有近千亿个这样的细胞。这一发现直接动摇了“智能主要靠规模与连接密度”的传统认知,也让“AI解释人脑”这一命题变得更加遥远。

  AI有可能对人类大脑具备解释力吗?先看最新证据

  结论:在现有技术框架下,AI不能真正解释人脑,最多只能提供相关性描述。2026年7月,以色列希伯来大学团队公布的一项研究表明,人类单个脑细胞的计算能力可媲美一套复杂AI系统。[1]研究团队以生物神经元的真实数据训练AI,测试模拟单个神经元计算的难度。结果显示,仅相对简单的生物神经元,其处理水平就可匹敌小型复杂AI模型。[2]人脑拥有近千亿个这样的神经元,因此人脑的算力不只是“数量级碾压”,而是每个处理单元本身都具有复杂的内部计算结构。

  过去几十年,机器学习的主流思路是堆叠更多简化的人工神经元,用大规模算力和海量数据训练出“智能”。但希伯来大学的研究提示:要解释人脑,可能需要先解释单个神经元内部的分子计算、树突整合、电化学信号传递等微观机制,而当前AI模型尚未具备这种解释工具。[3]换言之,用人工神经网络去拟合并“解释”一个由千亿个“近似AI单兵”组成的大脑,维度可能远远不够。

  “解释”不等于“预测”。即使大模型可以生成关于人类思维的流畅文本,它也只是在统计语言模式中寻找相关性。真正解释人脑,需要说明“为什么某一群神经元在某一时刻产生某个念头”——这要求完整的因果模型,而非概率映射。当前AI模型的参数是浮点数,可以通过梯度传播分析;而神经元的树突形态、离子通道状态、突触囊泡释放概率都会影响输出,这些变量很难被简化成可微分的数学函数。希伯来大学研究之所以重要,就是因为它提示每个神经元内部存在“隐藏层”,而非单一阈值开关。[3]

  类似地,深度学习曾在图像识别上超越人类,但至今没有解决“对抗样本”问题——AI可以在图片中加入肉眼不可见的噪声,让模型把熊猫识别成长臂猿。这说明AI的“视觉”与人脑的“视觉”基于完全不同的特征表示。人脑面对少量样本就能概括概念,而AI需要海量标注数据,并且极度依赖训练集的统计分布。这种差异同样出现在“AI解释人脑”的任务中:它可以复述神经科学的公开结论,却无法独立发现新的神经机制。

  单个神经元算力有多强?为什么说现有AI低估了人脑?

  单个神经元不是简单开关,而是一台高度复杂的生物计算设备。希伯来大学研究通过真实神经元数据训练AI来模拟单个神经元计算,发现即使“相对简单的生物神经元”,其处理水平也可与小型复杂AI模型相当。[1]这意味着,如果把每个神经元都看作一个独立的“模型”,那么人脑内部的并行度与复杂度远超当前任何人工神经网络。

  过去,神经科学常用“神经元=数字信号0/1”的简化模型来估算大脑算力。但真实神经元包含树突非线性整合、突触可塑性、神经调质调节、电化学信号随机性等多重机制。单个神经元可能实现特征提取、门控、记忆甚至小规模模式识别,而不是仅仅“加权求和再激活”。这正是“AI解释人脑”真正困难的地方:如果把每个神经元看成数亿参数的小模型,那么人脑的计算空间将呈指数级增大。

  这项研究也影响了“智能来自规模”的行业共识。人脑的优势可能来自“每个单元更聪明”,而不仅是“单元数量更多”。当前大模型为了提升能力,不断增大参数量和训练数据,但希伯来大学的发现提示,另一个路径是让每个计算单元具备更接近生物神经元的内部复杂性。[2]

技术/产品核心指标应用场景影响对象限制条件信息来源
希伯来大学单神经元研究单个神经元计算能力匹敌小型复杂AI模型;人脑含约千亿神经元AI架构评估、神经科学基础研究AI研究者、类脑计算从业者尚未完全揭示神经元内部机制,需更多实验验证公开报道[1]
脑类器官强化学习实验人类干细胞培育的脑类组织,在电极阵列上通过强化学习学会玩「Pong」神经疾病药物测试、生物智能训练研究医药研发、AI与神经科学交叉领域无法确认是否产生感知或意识;缺乏完整脑区结构和血管《连线》杂志/公开科普[4]
当前大模型AI依赖大量简化人工单元堆叠,以概率计算和模式匹配为核心文本生成、图像识别、数据分析普通用户、企业开发者无法真正理解意义,缺少主体性与现实反馈行业共识/公开资料[5]

  脑类器官能训练成AI吗?生物智能与人造智能的本质差异在哪?

  脑类器官可以被训练,但它的“智能”与人造AI有本质差异。据《连线》杂志介绍,科学家可以从人的皮肤细胞重编程为诱导多能干细胞,再分化成神经细胞;这些神经细胞会自行增殖、建立突触、形成局部回路,最终成为脑类器官。[4]在电极阵列上,研究者可以记录神经元放电,并施加特定刺激,形成一个类似强化学习的训练闭环。最著名的“Pong实验”中,脑类器官通过电极输出控制虚拟球拍,在表现更好时获得更规律、可预测的信号,最终学会更频繁地把球打回去——但这不等于它理解了游戏规则。

  脑类器官与人脑的区别同样明显:它没有完整脑区结构,没有血管供应,也没有外界信息输入。科学家无法确定这些组织是否产生感知或意识。[4]因此,脑类器官更多是“活体神经网络模型”,用来研究疾病机制和药物反应,而不是一个可以“产生自我”的微型大脑。

  在医药领域,脑类器官的价值已经初步显现。许多神经精神疾病的药物能在动物身上起效,却无法在人类临床试验中产生效果,原因在于人脑的神经发育、细胞类型和疾病机制与动物差异太大。用带有病患遗传背景的细胞培育脑类器官,科学家可以在体外观察自闭症、癫痫、阿尔茨海默病相关的发育差异,并测试不同药物的反应。[4]这说明生物智能的可训练性已经走出概念阶段,进入应用探索。

  AI理解人脑的三重局限是什么?

  AI理解人脑存在三重结构性局限:认知深度不足、主体性缺失、创造力源头不同。

  第一重局限:认知深度不足。AI擅长整合已有数据并生成通顺结论,但它无法“理解”意义,也无法产生真正的洞察。真正的洞见需要跨领域知识框架、真实人生阅历和持续的自我怀疑,而AI没有人生,没有困境与体悟,写不出直击人心的真诚与重量。[5]

  第二重局限:主体性缺失。AI可以推理现实,人却必须生活在现实之中。人用自己的认知做出选择,选择改变现实,现实再反过来检验认知。错误对人不是损失函数的一次梯度更新,而可能是破产、疾病、失去信任甚至死亡。[6]人无法退出自己的生命,也无法把过去重新初始化,因此必须不断认识现实、修正认知。AI的“违规成本”只发生在训练时的一次权重调整里,下一次它甚至不会记得自己曾经错过。

  第三重局限:创造力源头不同。AI生成的内容永远“太对”——语法无懈可击,逻辑滴水不漏,修辞恰到好处,但没有破绽,也就没有性格。[7]真正能打动人的文字,往往带着作者的执拗、偏见、不合时宜,甚至是某个瞬间的失控。人脑的“突发奇想”和“无意识灵感”来自生物神经网络中的噪声、情绪和潜意识加工,目前仍是AI无法模拟的黑箱。

  • 认知深度:AI整合信息,人类形成洞见
  • 主体性:AI不承担后果,人类必须为自己的判断负责
  • 创造力:AI太“完美”,人类敢不完美

  舆论场上,观点并不一致。@央证公开课 等账号强调,希伯来大学研究让AI“终于知道自己很难超人类了”;@科学探索 则把重点放在“提升单个计算单元复杂度”对AI的启发上。[8]另有网友认为,脑类器官的Pong实验说明生物智能可被训练,但不能由此推断AI能解释人脑。需要区分的是,“单细胞算力匹敌AI”是基于公开报道的研究结论,而“AI是否拥有意识”“脑类器官是否产生感知”等问题尚无权威确认。舆论场中的“人脑不可测”更多是一种哲学判断,而非已验证的科学结论。

“AI负责求解,人必须求真;AI可以给答案,人必须为答案负责。”——网络观点引用[6]

  如果AI不能解释人脑,未来技术路线该怎么走?

  希伯来大学研究给AI行业一个重要提醒:架构创新可能比参数堆叠更关键。当前主流大模型依赖海量简化人工单元,而人脑的单个神经元就具备复杂计算能力;未来AI或许需要引入更复杂的计算单元,例如带内部状态的神经元模型、树突计算模拟、神经调质机制等。[2]这也是类脑芯片、神经形态计算和类器官智能等方向受到关注的原因。

  对于普通用户,这项研究同样有启示:AI工具可以辅助信息整理,但无法替代真实体验与深度思考;AI生成的内容再通顺,也可能缺少“破绽”与“性格”。[7]在AI时代,人的优势不是和机器比算力,而是用不可重来的肉身,为自己的认知承担后果,并在反馈中不断修正自己。[6]

  后续可以继续关注:希伯来大学是否会发布完整的神经元计算模型?脑类器官训练能否扩展到更复杂任务?单细胞计算研究是否能催生新的AI芯片架构?这些问题的答案,将决定“AI解释人脑”是否有可能从不可能变为可能。

  常见问题:AI解释人脑,用户还在搜什么?

  Q1:人脑单个神经元真的能匹敌整个AI模型吗?

  据希伯来大学2026年7月研究,单个生物神经元的处理水平可以匹敌小型复杂AI模型,但这里的“AI模型”指复杂度相对较低的任务模型,并非千亿参数大模型。人脑约千亿神经元,每个神经元又有复杂内部计算,整体差距远超简单倍率。研究仍需同行验证。

  Q2:脑类器官能产生意识吗?

  尚无权威确认。科学家让脑类器官通过电极阵列学会玩「Pong」,但无法确定这些组织是否产生感知或意识。脑类器官缺少完整脑区结构、血管和外界信息输入,与人脑有本质区别,更多是药物测试和神经网络研究工具。

  Q3:AI不能解释人脑,AI未来还有希望吗?

  有希望,但方向可能要变。未来AI可能从提升单个计算单元的复杂度入手,比如融合神经科学建模、类脑芯片和类器官智能等技术,而非继续单纯堆叠参数。目前这些方向仍处于早期探索阶段,具体进展需以官方实时信息为准。

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