对话哈佛教授、MorphMind 联合创始人刘嘉(Jia Liu):从理解生物智能到赋能机器智能,构建硬科技时代的 AI Agent Universe
刘嘉教授不仅在柔性电子与脑机接口的前沿阵地深耕多年,更在通用人工智能(AGI)重塑科学范式的当下,联合创立了AI Agent平台MorphMind,试图将实验室里的“专家经验”转化为永不凋零的数字资产。
5月4日,科技自媒体「小满书简」与哈佛大学教授、MorphMind联合创始人刘嘉(Jia Liu)进行了一场跨越时区的深度对话。
在这场访谈中,刘嘉教授抛出了多个震撼行业的观点:他认为AI的“幻觉”并非只有负面影响,反而是捕捉科学发现中“天才火花”的关键;具身智能在真实世界还有很长的路要走,而“人机协作”的闭环正通过AI眼镜等新型交互在实验室悄然发生。
Q: 您之前创立脑机接口公司 Axoft,致力于大脑与机器的无缝连接,现在联合创立了 MorphMind。从“理解生物智能”到“赋能机器智能”,您怎么看这两者之间的延续性?
Jia Liu: 我可以简要讲讲是如何从脑机接口慢慢过渡到 MorphMind 的。这是一个非常自然的逻辑延伸。在实验室的研究中,我们不仅做前端神经接口,还要处理海量的神经元解码数据,同时也做了多年柔性电极研究。现在无论是埃隆·马斯克的 Neuralink,还是国内的一些公司,他们用的很大一部分技术,其实都是我们当年开发的,当然我们现在有更新的技术,也为此成立了 脑机接口公司Axoft,最近刚完成 A 轮融资。
脑机接口是一个极其复杂的领域。它不仅包含前端的柔性电极接口、中端的高性能芯片,更关键的是后端的数据解码。在我的实验室,我们要处理这整个链条上的所有问题。
Q: 所以现在的技术能测到多少数据?
Jia Liu: 以前只能测几十个神经元,而且时间很短。现在我们可以持续几个月甚至几年,同时测量成百上千个神经元。你可以想象,这个数据量是极其巨大的。
Q: 面对这么庞大的数据,传统的自动化分析手段失效了吗?
Jia Liu: 传统的深度学习和机器学习,本质上是 “记忆机器”(Memorizing Machine)。
比如你要训练神经网络认识一只猫,你需要找上千张猫的照片。如果下一张照片跟训练集比较吻合,它就认识;如果找一张很奇怪、它没见过的猫,它就不知道那是猫了。
在科研领域,这成了最大的问题。对于生物数据,人工神经网络的泛化能力(Generalizability)有极大的局限性。如果我们要解码大脑信息,必须先人工标注数据去训练神经网络,并且要假设测量环境非常稳定。一旦你从一个动物换到另一个动物,或者从一个病人换到另一个病人,甚至测量稍微有点不稳定,之前训练的所有模型就都失效了。
Q: 生成式 AI(Generative AI)的出现是转机吗?
Jia Liu: 大语言模型出来的后,我们发现泛化性的问题是能被解决的。
还是拿“认猫”打比方。不再需要给它上千张照片,只需要告诉它推理逻辑:如果你看到一个动物毛茸茸的、眼睛大大的、会喵喵叫,那它就是猫。这种基于 推理逻辑的训练具有极强的泛化能力,它能适应数据的变化。
Q: 大模型也有“幻觉”和“随机性”的问题,这在科学界是怎么处理的?
Jia Liu: ChatGPT 虽然推理能力强,但它的推理链条(Reasoning Chain)非常短。写封邮件没问题,但如果你让它做很多步的科学数据分析,它一定会会产生幻觉(Hallucination)。因为它的本质是基于上下文预测下一个词,这种长距离的预测是随机且不可控的。
Jia Liu: 我们人类做研究不是从零开始,比如一个博士生做数据分析,导师会告诉他:第一步先看前人怎么做数据预处理,第二步看后处理,调用现成的软件。但中间总有几步,比如分辨什么是噪音、什么是神经元信号,需要 Manual Curation(人工策展/筛选)。
我们想,如果不是让 AI 随便跑,而是给它一个 Framework 呢?
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传授知识: 我们告诉 Agent,判断神经元信号不能只看波形,还要看频率分布。真正的信号符合泊松分布,噪音是随机分布。
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人机协作: 让大模型像人一样去看中间数据(Intermediate Data),基于我们给它的知识进行判断。
这就是我们一年前做的 Spike Sorting AI Agent。它运行得非常漂亮,实验室的学生都非常兴奋。
Q: 这个工具后来是怎么演变成 MorphMind 平台的?
Jia Liu: 我们发现这个模式可以跨越到任何领域。我的实验室现在就像一个 “AI Agent Universe”:有分析基因组学的、有分析动物行为的、甚至有设计柔性电子器件的 Agent。
但问题来了:我想分享给其他实验室,他们学不会。因为搭建这种能精准控制、不失控的 Agent,需要用到 LangChain、LangGraph 这种复杂的工具,得写非常流利的 Python 代码。而绝大部分领域的专家其实是不会写代码的。
Q: 所以这就是 MorphMind 要解决的“门槛”问题?
Jia Liu: 丁教授(MorphMind创始人丁杰:清华校友,哈佛博士)跟我说,这事学术界干不了,需要一个云端的系统。因此我们融了500 万美金,搭建了一个技术团队,包括之前在亚马逊负责AI基础设施的骨干,创立了MorphMind。
MorphMind 其实就是一个 AI Agent 的 YouTube 或抖音。 它让专家不需要编程经验,就能通过自然语言,把脑子里的“专家知识”Transfer(转移)到 AI Agent 上。
这个过程很像教授带博士生:你让 AI 先跑一遍,看它每一步是怎么想的,如果它错了,你更正它,告诉它“不该这么想,该那么想”。经过几个循环,它就成了承载你知识的数字载体。我希望不仅我们自己能开发工具,全世界的专家都能在这个平台上分享和使用这些可信的 AI Agent。
Q:人工智能(特别是生成式 AI)本质上是概率模型,MorphMind 是如何通过数学底座,将 AI 变成一个可审计、可推演的逻辑引擎?
Jia Liu: 现在的生成式 AI 能力与传统的代码(Traditional Coding)其实是处于两个极端的(Opposite)。
传统的 Coding 非常 Rigid(刚性),它非常精准(Precise),但也非常死板。当你的数据发生变化时,它没办法自动适应,必须人工手动去改参数。 而生成式 AI(特别是大模型)牛在它有极强的 Reasoning(推理)能力,能基于数据进行逻辑调整。但它的问题是比较随机。
Q: 那要怎么降低这种随机性,让它在科研里落地?
Jia Liu: 我们要做两件事:
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拒绝“从零开始”: 我们不需要 AI 从头生成一切。科研中,大部分数据分析已经有前人写好的、经过验证的成熟代码。
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AI 充当“操作员”: 大模型的作用不是去重新发明算法,而是去 Fine-tune Parameters(微调参数)。它作为一个“推理引擎”,去调用这些 Rigid Code 进行运算,得到中间结果(Intermediate Result)。
然后,AI 会像人类专家一样判断:这个中间结果是对还是错?如果是对的,走到下一步;如果是错的,它会基于逻辑回退,去重新调整算法参数。
Q: 相当于大模型不是“野生”的,而是被约束在一个框架里?
Jia Liu: 它必须在 AI Agent 的 Framework 里面工作。我们利用的是它的 Reasoning Capability(推理能力),但底层的数据处理是基于 Hardcode(硬编码) 的算法。
Q: 实验室常面临人才流动导致研究中断,MorphMind 是如何将个人的专业经验转化为实验室永久资产的?
Jia Liu: 就是把知识变成 AI Agent。以前一个学生毕业走了,他处理这类数据的经验可能就带走了。现在,我会要求学生不要光做数据分析,而是想办法弄出一个 AI Agent 来帮忙做。
即便学生离开了,这个 Agent 永远留在实验室,它承载了那部分知识。
Q: MorphMind 初始选择专注于生物、半导体、化学等“硬科技”领域,但现在似乎吸引了很多大众层面的用户?
Jia Liu: 这是一个非常有意思的现象。我做 MorphMind 的初衷确实是为了我自己的科研,但是发现后台有大量的 User在做“抖音号生成”。有很多 User 的操作完全不是我们一开始想的样子。
比如有一个最成功的 User,他用 MorphMind 做了很多 AI Agent并设定好逻辑,Agent 每周自动生成一个新视频介绍公司产品,然后发布。
Q: 这种不同层面的应用对MorphMind 平台的意义是什么?
Jia Liu: 非常有意义。 第一,我们只管做一个 AI Agent 平台,至于 User 怎么 Explore(探索),我们不设限。 第二,大量的 User 和数据能让我们 Improve the platform(提升平台)。
通过大众应用积累的数据,反而能推动我们把科研领域的工具做得更精、更强。之前的很多结果来源于Beta Test(测试阶段),现在我们的真实场景发布了,那些我们没想过的应用场景,肯定会带给我们更多惊喜。
Q: 在您的研究中,AI 自动化分类细胞表型时,它是如何平衡速度和科学发现的偶然性的?
Jia Liu: 速度和偶然性其实不需要平衡,它们是两个维度的东西。现在的 AI Agent 在处理空间转录组(Spatial Transcriptomics)这类复杂数据时,速度是人类不可匹敌的。它一瞬间能发现无数结论。
但问题在于:你怎么知道它是对的?所以它必须被 Grounded by the reference(由参考文献锚定)。它需要实时校验文献,判断哪些是已验证的,哪些是新鲜的,而哪些是它自己 Hallucinate(幻觉)出来的 Garbage(垃圾)。
Q: 科学界很多伟大的发现,似乎往往来自于那一点点“意外”或者说“不守规矩”?
Jia Liu: 这正是高阶科学发现的难点:透过现象看本质。牛顿、爱因斯坦之所以伟大,是因为他们能通过现象猜测出一个以前从未有人想过的本质。这叫 Extrapolation(外推),也就是在训练集之外找到那个点。要实现这种突破,反而需要 Leverage AI 的 Hallucination(利用 AI 的幻觉)。
为了保证整体的正确性,设想未来是一个 Multi-Agent Society(多智能体社会)。这个社会里大部分 Agent 是正常的、严谨的,但我们要容忍、甚至特意培养几个疯狂的、天天胡思乱想的 Agent。由那些严谨的 Agent 去评判这些疯狂 Agent 产生的主意。这就像人类社会需要天才一样,我们需要一个多智能体协作的生态。
Q: 现在的“人机协作”边界在哪里?AI 只是负责重复性脑力劳动吗?
Jia Liu: 现在的生成式 AI,其高阶决策能力在某些维度上已经高于人类。人类现在的相对优势反而不在数据分析,而在做实验。
我们组在做 Physical AI,想让 AI 闭环(Close-loop):分析完数据,直接设计实验并操作机器人。但问题是,具身智能现在还做不到。
因为机器人要处理的是真实世界,那是无限的随机、无限的数据。对任何一种意外做出正确决定,这对目前的机器智能是极难的。
可这种事对“生物智能”来说简直是 Piece of cake(小菜一碟)。动物天生会走路、跑步,大脑只需耗费“一碗米饭”的能量;而 AI 训练一个模型可能需要一个核电站。这就是为什么我花这么多精力做脑机接口,我们要搞明白:为什么这些对机器极难的事,对生物智能如此简单?
Q: 在机器人还做不到的情况下,在实验室里怎么实现闭环?
Jia Liu:我们在实验室推的一个方向是 Close-loop(闭环):既然机器人不行,我们就让人戴上 AI 眼镜。AI 通过眼镜实时看到实验场景,给出指令指导人去操作。这种“人机协作”是目前最现实的提效方案。
Q: 这种专家 Agent 模式,会改变实验室与大厂的竞争格局吗?
Jia Liu: 最终可能就没有“实验室”和“大厂”的区别了,只有 Cloud Lab(云端实验室)。
以后大规模实验会外包,实验室只需用 Agent 做分析,直接跟 Agent 协作的。我的实验室现在已经 100% Agent 化了,没有一个学生是单打独斗的,每个人都有好几个 AI 帮他做手术、做实验。
Q: 在您看来,AI、生物工程与柔性电子,这些未来 3-5 年的爆发点在哪?
Jia Liu: 肯定是脑机接口。中国已经把它写进了“十五五”规划,美国埃隆·马斯克也在推。
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全产业链重构: 前端柔性电极、中端芯片、后端算法,全部都要换代。
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窥探本质: 只有通过脑机接口,我们才能真正认知生物智能与人工智能的差别,从而激发 AI 的下一步突破(比如泛化能力、持续学习能力、低能耗)。
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种群存续: 这是最关键的。AI 是指数增长,人类智能是停滞的。当“奇点”来临,AI 将一去不返。
人类要生存,要么 Part of AI,要么 AI become part of us。没有第三个选择。脑机接口就是连接人类智能(HI)与人工智能(AI)最关键的节点。它是必然,也是终局。
Q:在 AI 已经能自主编写代码、查阅文献、甚至分析实验数据的今天,青年科学家应该如何培养自己的核心竞争力?
Jia Liu: 这确实是一个看似老调重弹、实则迫在眉睫的问题。现在的现实是:今天学到的任何具体技能,未来都有可能被 AI 完全取代。
那么最关键的是什么?我觉得是:Follow your heart(跟随你的内心),去寻找最感兴趣的是什么。
当外部的衡量标准(比如学历、编程能力、数据处理速度)都变得廉价时,人内在的驱动力和对问题的独特视角是最具价值的护城河。
Q: 现在的创业热度很高,对于正在创业或准备创业的青年科学家,您有什么建议?
Jia Liu: 这是一个非常好的时代点。但我要说的是:并不是所有人都适合读 PhD,也并不是所有人都适合创业。
最重要的一点是:不要为了创业而创业,一定要找到属于自己的 Niche(生态位)。
不要因为身边的人都在搞创业,就觉得非创业不可。关键在于看这个路径是否合适。每个人都有属于自己的路,不需要盲目地 Follow others(追随他人)。在AI 时代,找准自己的位置,比盲目奔跑重要得多。
