OpenWorm、神经连接组与模拟假说

我介绍 OpenWorm，并询问模拟线虫是否意味着我们生活在计算机模拟中。这个开源项目是真实的，但我声称该生物已经得到 100% 模拟过于夸张：其文档描述的是一项雄心勃勃的完整生物体建模目标，以及尚未解决的建模和验证工作。生物模型不能证明模拟假说。

OpenWorm 描述了一项自下而上的系统生物学工作，旨在为 C. elegans 建模并理解细胞机制。我说绘制每个神经元后就能准确预测动物在任何环境中的反应，但连接图本身不能确定所有突触强度、动态、身体力学或环境相互作用。模型必须与观察到的行为进行对照测试。

C. elegans 是一种小型透明线虫，长约 1 毫米，是重要的实验室研究生物。成年雌雄同体线虫有 302 个神经元，成年雄性有 385 个。该物种是首个完成基因组测序的多细胞生物，研究者也重建了其神经系统连接，但这些成果并不是每个细胞的完整动态模型。

我展示 Worm Browser 这一交互式解剖可视化工具，它让用户探索动物的结构。我猜测了其中一个可见结构的身份，但没有确定。浏览器是一种图谱式可视化工具；在其中看到某个结构，并不证明其生物功能已得到完整模拟。

我转向哲学家 Nick Bostrom 的模拟论证，想象未来虚拟世界逼真到其中居民无法将其与现实区分开。Bostrom 的原始论证是三难论证：大致而言，文明可能很少达到技术成熟阶段，很少运行大量祖先模拟，或者模拟观察者可能占多数。它没有确定哪个选项为真，也没有直接证明我们处于模拟中。

我推测 AI 和虚拟现实的快速发展有一天可能使细致模拟成为可能，并想知道这是否已经发生。未来能够模拟某个系统，本身并不能证明我们的宇宙就是这样的模型。我还回忆了一段虚构对话，讨论真实世界与模拟世界的区别对其中的居民是否重要。

我阅读了一篇对该假说的批评，质疑其中关于文明会创建大量模拟以及模拟生物具有意识体验的假设。这些反对意见挑战了论证，但它们本身并不能最终驳倒所有可能的模拟假说。公众人物对概率的个人估计是观点，而不是测量结果。

我认为无限宇宙会保证其他文明存在，而且至少有一个对模拟感兴趣。仅凭无限并不能推出这一结论：这种说法没有确定生命所需的物理条件、可能性及其分布。意识能否在模拟中实现也尚无定论；目前的 AI 扩展没有证明或保证人类水平的意识。

回到线虫，我列举了真实 C. elegans 的行为，包括寻找食物、交配、避开威胁、产卵和爬行。这些是生物个体的行为，并非虚拟模型已展示的全部能力。OpenWorm 的常见问题文档说项目从简单爬行入手，在所描述的工作中尚未处理产卵和发育。

我询问模拟后代有一天是否可能形成虚拟线虫群体。这是假设性的未来扩展，而非演示已确立的功能。项目旨在模拟相互作用的神经元和力学，使部分行为涌现；它也指出，未知的生物参数需要作出假设并通过实验验证。

神经元模拟器可以求解方程，计算模型中的膜电位如何随时间变化。根据模拟器不同，模型可能包含离子通道动态和空间分区。我将其描述为输入产生输出，但输出的保真度取决于模型选择、测量参数以及与真实动物的比较。

我报告说，自己的高性能 PC 花了几小时运行约 23 秒的模拟活动。这是我对一次特定配置的描述，不能确立标准运行时间，也不能证明完整复制了生物体。我将雌雄同体线虫的 302 个神经元与人类约 860 亿个神经元比较，但仅凭神经元数量无法确定逼真人类模拟所需的计算资源。

我推测未来量子计算及模拟世界或宇宙的可能性，并向对此感兴趣的观众推荐虚构剧集 Devs。量子计算机不会自动使这些模拟成为可能；所需算法、资源和保真度均未知。最后我说开源代码已在本地运行，并提出以后制作教程。