探究神经生物学与人工智能、虚拟现实的联系与应用

摘 要 在科技爆发的今天，神经生物学与人工智能、虚拟现实尚处发展初期，虽然神经生物学与人工智能、虚拟现实在如今联系尚浅，应属三个不同的领域，但相信科技的迅速发展势必会使三者产生深深的联系。本文为更良好的为未来科技发展做准备，探究神经生物学与人工智、虚拟现实能在当今以及未来的联系与应用。

关键词 神经生物学；人工智能；虚拟现实

据部分专家预测分析，神经生物学将继续保持高速发展态势，虽然我们已经研究了很多年的脑科学等神经生物学，但其仍然缺少重点的理论成果。现在虚拟现实技术与人工智能技术的发展并驾齐驱，由于它们的火热性，其研究成果也是层出不穷，VR、智能机器人、智能家居、自动驾驶汽车等 ，可以说是硕果累累。在这一时期，人工智能技术和虚拟现实技术可以促进神经科学的发展[1]。

就目前而言，神经生物学的发展使我们探究出了许多有关大脑的结构与功能，如果我们能够详细了解其运作实质，就可以促进人工智能与虚拟现实的发展，而人工智能与虚拟现实的发展亦可以给神经生物学研究带来方便。以下浅谈它们的联系与应用。

第一是神经生物学对人工智能技术的影响。通过研究神经生物学了解脑信号的传导方式、作用机理，对于智能机器人的信号传导问题将有极大的启示与借鉴作用。一直以来，如何让智能机器人灵活自如，像人一样协调自然一直是一个大困扰，多层次传感器等技术的应用也无法像神经一样灵敏，其运动仍然略显僵硬，但要想让机器人想什么就要先了解什么，而这也正是神经生物学在信号传导方面所能做到的。通过神经的研究，破译其分子机制，而这些可以应用到智能机器人身上，使其灵活自如[2]。

第二是神经生物学对虚拟现实技术的影响。众所周知，虚拟现实技术正被许多人期待，但即使它正在高速发展，也不可避免地与大众所期待的真实情景化有落差，现在VR技术已经可以让我们感受到嗅觉，但真实的视觉效果，以及听觉、触觉等虚拟环境的创造有待提高，如何让人们体验到真实的世界，提高沉浸感与交互性，这也正是目前神经生物学的研究方向。大众期待的虚拟现实技术是完全潜入虚拟世界，但就目前技术而言，只能通过数据衣，数据手套，头盔等装备来采集我们的活动信息，即无法不经过现实活动，将“意识”传递到虚拟世界，而要完成这一点，需要神经生物学的深入发展，了解意识与情感的本质[3]。

第三是人工智能与虚拟现实对神经生物学的影响。智能机器人的发展，为神经生物学的研究带来了新的技术支持，这些新的研究方法将促进神经生物学的发展。虚拟现实可以为我们提供一个全新的虚拟环境，在虚拟现实中规定好现实世界的一些规律，在虚拟世界做实验，虽然和现实会有偏差，但是它可以提供一些大致的方向，为我们减少一些实验的出错率与成本，敢做实验，这也使得神经生物学以及其他需要大量实验的科学有机会得到更大的发展[4]。

第四是几者相互的影响。在未来，联系神经生物学技术、虚拟现实技术、智能机器人技术，通过研究脑科学，将“意识”通过虚拟现实技术传导到智能机器人身上也可能实现，通过视觉效果的发展，我们可以通过机器人的“眼”去看这个世界，而这只是个开始，通过发展智能机器人技术与神经生物学技术让我们的“机械手”也灵活自如，这时候，我们就是将自己导入到机器身上，它的应用不仅在高危场所的探索，在微生物学亦有极大的贡献。先制造一个微小的机器人，将人导入上去，让人控制这个微小的机器人再制造一个更小的机器人，反复如此，可以将机器人无限缩小下去，甚至可以具体而微，我们知道，现在的技术，只是将纳米机器人不断缩小，其探头应用也十分有限，我们不如把自己变成“小矮人”，以微小的身份重新看待这个世界，可以和细胞共舞，亲吻最微小的生命，更重要的是，人类进入微小世界的时代。进入这个时代，对微生物学方面，可以探究许多曾经无法了解完全的细胞层次问题，寻找其作用机理与本质。对航天等运输方面，许多需要精密制作的零件也可以更好地完成。对医学方面，可以通过这些纳米机器人进入病者体内，完成病因的探索。对其他方面，亦有长足的进步。

由此可見，神经生物学与人工智能、虚拟现实在如今联系尚浅，但在未来的发展中，它们必定会紧紧联系在一起，故我们在研究神经生物学的同时，亦要对人工智能与虚拟现实做充足的准备。

参考文献

[1] 韩雪，阮梅花，王慧媛，等.神经科学和类脑人工智能发展：机遇与挑战[J].生命科学，2016，（11）：1295-1307.

[2] 王力为，许丽，徐萍，等.面向未来的中国科学院脑科学与类脑智能研究——强化基础研究，推进深度融合[J].中国科学院院刊，2016，（07）：747-754.

[3] 中国科学院重大交叉前沿领域战略研究组.中国至2050年重大交叉前沿科技领域发展路线图[M].北京：科学出版社，2011：207.

[4] 阮梅花，袁天蔚，王慧媛，等.神经科学和类脑人工智能发展：未来路径与中国布局——基于业界百位专家调研访谈[J].生命科学，2017，（2）：97-113.