智源研究院的突破性成果BAAIWorm天宝，以其在Nature子刊封面的亮相，标志着生物智能模拟领域的一大飞跃。这一成就不仅填补了该领域的空白，更为具身智能的发展和AI的实际应用开辟了新的道路。

BAAIWorm天宝，一个基于数据驱动的生物智能模拟系统，实现了秀丽线虫神经系统、身体与环境的闭环仿真，这是全球首次。通过精细构建线虫的神经系统、身体和环境模型，BAAIWorm天宝为研究大脑与行为之间的神经机制提供了一个关键的研究平台。

在2024年12月16日，智源研究院理事长黄铁军与生命模拟研究中心的马雷等人在《自然·计算科学》上发表了关于BAAIWorm天宝的重要进展，并在12月21日被选为封面故事。BAAIWorm天宝的创新之处在于其不仅关注神经系统的建模，还将身体与环境纳入考量，形成一个闭环系统，通过模拟线虫的行为，探索神经结构如何影响智能行为。这一工作不仅为研究生物智能提供了新的平台，也为具身智能理论的进一步发展和人工智能领域的应用奠定了基础。

伦敦大学学院的Padraig Gleeson评价BAAIWorm天宝为：“一项了不起的成果，它将秀丽线虫的生理学和解剖学信息整合进了一个计算模型。在不同层面呈现了诸多进展，而且各项成果相互融合，构成了一幅条理清晰的图景。我认为，这是一项我们在秀丽线虫建模和理解‘脑-身体-环境’交互方面的重要进展。”

《自然·计算科学》的资深编辑Ananya Rastogi指出：“这项工作让我眼前一亮。动态的机体与环境相互作用以及精细的模拟相结合，使得在闭环系统中研究大脑活动如何影响行为成为可能。”

与此相比，传统的神经科学研究往往侧重于分离和理解神经系统或大脑的特定方面。然而，通过综合这些细节全面理解整个生物体仍然是一项挑战。BAAIWorm天宝引入了一种很有前景的方法：尝试构建一个完整的生物体模拟。

在具身智能研究方面，近年来，随着神经科学和人工智能技术的深度交叉融合，研究者们越来越多地尝试通过构建生物体模型来理解神经系统与行为之间的关系，并推动具身智能的研究。国际上的个别研究机构在这一领域取得了显著进展。例如，瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）发布的NeuroMechFly，一个基于果蝇的神经-机械耦合模型，用以研究神经系统如何驱动行为，相关成果发表于《Nature Methods》。而EPFL进一步发布的NeuroMechFly v2，对该模型进行了优化，进一步提高了神经-身体交互的功能性。与此同时，DeepMind也在推动生物智能模拟方面迈出了重要步伐，发布了Virtual Rodent，该模型通过模拟啮齿动物的大脑与身体运动，推动了对生物智能的理解。

BAAIWorm天宝通过高精度还原和模拟生物智能，为理解和探索生物启发的具身智能的核心机制提供了重要的实验平台。通过将大脑、身体和环境的互动整合到一个闭环系统中，BAAIWorm天宝展示了神经系统如何通过与身体及环境的协同作用，产生复杂而高效的行为。这一研究不仅加深了对生物智能的理解，也为开发具有类似感知与运动能力的人工具身智能系统提供了新的视角。

在秀丽隐杆线虫中，运动、觅食等行为是由其神经回路、肌肉生物力学和实时环境反馈之间的协调互动驱动的。然而，传统的模型往往将神经系统或身体环境孤立开来，未能捕捉到支撑复杂行为的整体「大脑-身体-环境」交互。在生物物理学上精确模拟这种复杂性仍然是一个挑战，这也突显了构建完整的闭环模型的必要性，以连接神经网络、生物力学和环境反馈。

智源研究院生命模拟研究中心旨在开发这样一个闭环的生物物理精细模型（「生命模型」），以精确模拟生物体在神经、生物力学和环境互动中的复杂行为。团队采用可扩展的多层次方法，包括多舱室神经元模型，通过细致模拟神经网络中间隙连接、突触和神经元的活动，生成了生理上准确的神经动态。在这项研究中，团队着手开发一个开源模型——BAAIWorm，用于在闭环系统中模拟秀丽隐杆线虫的体现行为。

BAAIWorm（一个集成脑-身体-环境的模型）作为一个开源模块系统，为研究线虫行为的神经控制机制提供了一个多功能平台。BAAIWorm基于实验数据，由两个子模型组成：一个是生物物理层面上精细的神经网络模型，模拟秀丽隐杆线虫的神经系统；另一个是根据线虫解剖学构建的身体模型，并被一个可计算的简化3D流体环境所包围。

神经网络模型中的每个神经元都被表示为一个多舱室模型，模拟神经元的结构和功能部分（如胞体、神经突），以精确复现秀丽隐杆线虫神经元的电生理特性以及基于实验数据的精细突触和间隙连接结构。身体模型则结合了96个肌肉细胞，这些肌肉细胞基于秀丽隐杆线虫的解剖学，在四个象限中建模，以实现计算对称性。表面级的力模拟了推力和阻力，优化了计算效率，同时反映了生物体在流体环境中的互动特性。系统也简化模拟了环境中的连续感官输入（如食物浓度梯度）。这些输入会动态影响神经计算，进而驱动肌肉收缩，形成一个闭环反馈系统，形成协调的运动轨迹，能够与真实线虫行为类比。

BAAIWorm天宝的亮点在于其世界最高精度线虫神经网络模型、身体环境模型，以及高精度神经系统模型与身体环境模型的闭环仿真。BAAIWorm天宝基于OpenWorm的新进展，增强版神经网络模型和增强版生物体与环境建模，以及闭环互动，都是其显著的创新之处。

智源研究院的生命模拟研究中心通过BAAIWorm天宝展示了数字生命体建模的潜力，为进一步理解神经控制机制和智能行为的生成机制提供了全新工具。这一成果基于创新的闭环建模思想，将大脑、身体与环境作为整体进行整合，为构建其他数字生命体积累了宝贵经验。智源研究院积极探索第三条路径，通过类脑建模探索神经网络结构如何驱动智能行为。这一方向不仅致力于研究生物智能，还旨在为通用人工智能的实现提供新思路。在这一路径中，生命模拟研究中心开发的天演平台（eVolution）提供了强大的建模和优化能力。该平台通过整合详实的生物数据和微调模型参数，实现模型的「电子进化」（electronic-evolution），在通往AGI的探索中开辟了独特路径。智源研究院还在开发OpenComplex（一个开源蛋白质或RNA建模平台）和BAAIHeart（亚细胞层级的高精度心脏建模）。通过在生命的多个尺度领域研究的协同发展，智源研究院正推动生物智能与人工智能交叉研究的前沿探索，以实现对智能本质的深刻理解和应用。