虫虫的虚拟人生！维也纳科大靠机器学习让虚拟线虫学会新把戏

维也纳科技大学研究团队不只成功地将一种线虫的大脑，转译为程式码，放入电脑中来建立一只虚拟线虫，还透过增强式学习（Reinforcement Learning），让这只虚拟线虫学会新的能力，而且是真实世界中不可能学会的能力：靠尾巴平衡物体。这项实验，让真实和虚拟的界线越来越模糊。

研究团队选择了秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）来进行这项实验。维也纳科技大学解释，因为这种身长仅1公分的线虫，是目前第一种完成全基因组测序的多细胞真核生物，也是第一种完成神经元组测定的生物体，因此，秀丽隐杆线虫的神经系统图可以用电脑软件绘制出来，研究人员还可以进一步用计算机程序模拟出线虫的完整神经活动。

将反射行为程式码化，打造出虚拟线虫

虽然秀丽隐杆线虫是构造简单的生物体，但它能对外界刺激有所反应，比如轻触一下秀丽隐杆线虫，它会反射性地移动。这样的反射行为取决于线虫的神经细胞及神经突触连结的强度，而研究员也在电脑上建立这种构造简单的反射神经网络，以便模拟一只秀丽隐杆线虫的反应情况。研究员Rami Hasani认为，线虫神经回路的反射反应和控制器维持竿子平衡的原理类似；因为线虫受到刺激、改变方向的行为，就像控制器在竿子倾斜时移动方向一样，以保持竿子平衡。

于是，由Rami Hasani和同事Mathias Lechner、Radu Grosu所组成的研究团队设计了一个虚拟竿子，可以放在虚拟线虫的尾巴上，来了解虚拟线虫是否能维持虚拟竿子的平衡。

研究员将线虫原有的生物神经系统数字化后，透过增强式学习的训练，赋予虚拟线虫一项新能力：能够控制尾巴上虚拟竿子的平衡。Radu Grosu表示，这项实验最重要的是，不需要有人为这只虚拟线虫撰写任何程式指令，只透过增强式学习，就让虚拟线虫学会控制平衡。这就好比现实世界中，在不增加神经细胞数量、只加强神经突触间的强度下，一个生物体学会一项新技能。文⊙王若朴