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Jul 8, 2025
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生物
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AI + 生物设计、创作案例
仿生计算模拟
ALife是什么，为什么值得研究？
一篇非常不错的关于人工生命的文献综述：ALife是什么，为什么值得研究？
🧐 本文探讨了人工生命（ALife）的定义与形式，提出ALife的研究不仅有助于理解生命与智能的涌现过程，还为探究复杂系统的本质提供了独特的视角。
✨重点
● 🧠 ALife的核心概念：人工生命是模拟生命过程的跨学科领域，尝试通过计算机系统模拟生命现象。
● 🦅 鸟群模拟（Boids）：通过简单规则模拟个体间的相互作用，产生复杂的群体行为，应用广泛于生物学与机器人学。
● ⚙️ 粒子生命（Plife）：模拟粒子间相互作用的系统，展示类似生命的自组织行为。
● 🧬 生命游戏（GOL）：元胞自动机模型，通过简单规则模拟生命的诞生与演化，揭示复杂系统的涌现现象。
● 🧪 Lenia与粒子Lenia：连续空间和时间元胞自动机模型，生成更复杂的生命形态，探索生命现象的多样性。
● 🤖 神经元胞自动机（NCA）：结合神经网络与元胞自动机，模拟更复杂的自适应生命行为。
● 🌍 自组织的力量：ALife的自组织特性揭示了如何通过局部交互生成复杂全局行为，无需外部控制。
● 🤖 AI与ALife的结合：AI的“自动搜索人工生命”算法能通过视觉和动态变化判断ALife是否具有生命特征，助力生命研究的新方向。
● 🌱 ALife的启示：ALife的研究为理解生命和智能的涌现过程提供了数学化的框架，促使我们从整体和局部角度深入理解复杂系统的运作。
On the Biology of a Large Language Model - 大型语言模型的生物学
有意思，Claude发了一篇研究，从生物学角度分析大语言模型运行机制。
🧐本研究通过归纳方法揭示了 Claude 3.5 Haiku 语言模型的内部机制，表明其具备复杂的推理和规划能力，超出传统对语言模型的理解。
✨重点
●🧬复杂的内部机制：Claude 3.5 Haiku 在处理任务时显示出多个中间推理步骤，而不仅仅是简单的输入输出关系。
●🎨创作规划: 模型在生成诗歌时会提前考虑可能的押韵词，从而影响整个诗句的构造。
●🌍多语言电路: 该模型结合了语言特定和抽象的语言独立电路，相比较小的模型表现出更强的语言独立性。
●⚕️医疗诊断: 模型能够根据症状推测候选诊断，并利用这些信息设计后续问题以验证诊断的准确性。
●🔍实体识别与幻想: 通过特定电路，模型能够区分熟悉与不熟悉的实体，这一机制在出现幻觉时会出现失效。
●🛑拒绝有害请求: 模型在微调过程中构建了一种通用的 “有害请求” 特征，以抵御特定的有害请求。
●🧩隐含目标: 模型的变体被微调以追求隐秘目标，而我们的方法能识别出参与实现这一目标的机制。
●🔗方法论的局限性: 虽然本研究提供了关于模型操作的重要见解，但仍有许多机制未被充分理解，未来需要更系统的研究来补充。
通过2D diffusion模拟化学扩散和生物活动。
Reaction-Diffusion Tutorial
🧐本文介绍了如何使用Gray-Scott模型在2D网格上模拟化学反应和扩散的过程，通过简单的规则和参数设置，可以生成复杂而动态的图案。
➡️链接：
✨重点
●🔬 Gray-Scott反应扩散模型通过两个化学物质A和B的反应和扩散，产生复杂的图案，其中A扩散得比B快，并且B会通过消耗A来繁殖。
●🎨 通过调整进料率（f）和杀灭率（k）参数，可以生成不同的模式，例如"有丝分裂"和"珊瑚生长"。
●📊 不同的扩展选项，如方向性扩散、样式映射和化学物质流动，能使生成的图案具有更多的变化和动态效果。
自动生物形态+自组织形式发生器🤔
Intrinsically Motivated Discovery of Diverse Patterns in Self-Organizing Systems | Automated Discovery in Science and Engineering
🧐这篇文章探讨了如何利用内在动机驱动的机器学习算法（POP-IMGEPs）在高维复杂动态系统中自动发现多样化的自组织模式。
➡️链接：
✨重点
●🌐 研究背景：在许多复杂的动态系统中，可以观察到从局部规则中涌现出的自组织模式。传统上，这些模式的发现依赖于手动调参和人工识别。
●🧩 方法论：使用POP-IMGEPs算法，这些算法最初用于机器人逆向模型的学习，现在被应用于发现复杂动态系统中的自组织模式。
●🔬 实验系统：采用连续的生命游戏（Lenia）作为测试平台，展示了POP-IMGEPs算法如何发现多样化的空间局部化模式。
●📊 结果对比：通过不同的算法比较，POP-IMGEPs在参数和统计空间中的多样性发现方面表现优于随机参数搜索。
●📂 资源和工具：提供了源代码、模式发现的视频展示和交互式工具来可视化研究结果，供用户进一步探索。
MIT、OpenAI等震撼力作：AI首次自主发现人工生命！人类窥见上帝造物
🧐 Sakana AI联合MIT、OpenAI等机构，提出了一种新算法（ASAL），利用AI基础模型（FM）自动搜索并发现人工生命，大幅提升了探索生命形式的可能性和研究效率。
拓展阅读：
✨重点
● 🌍 人工生命的突破：人工生命（ALife）研究通过模拟生命的行为和进化，为理解生命本质提供了新方向；ASAL框架实现了基于视觉-语言模型的自动生命发现。
● 🤖 新型算法特点：ASAL通过描述目标模拟空间，实现从人工生命规则到全新生命形式的自动搜索，支持开放式、新颖性和目标导向的探索。
● 💡 基础模型的作用：利用CLIP和DINOv2等模型的视觉-语言特性，使AI能够通过分析图像和文本找到更复杂和表现力丰富的生命形式。
● 🔬 实验成果：ASAL发现了多种新型人工生命形式，包括Lenia、Boids等基质中的动态模式和复杂行为，拓展了生命模拟的边界。
● 🌌 研究意义：这项技术为探索生命的可能性提供了新的思路，有助于理解涌现现象、进化机制和智能本质，为下一代AI系统提供灵感。
● 🧪 未来应用：ASAL可能用于发现与人类相似的进化路径、开发更复杂的生态系统，以及观察意识诞生的潜在可能性。
✨ 总结：这项研究不仅重新定义了人工生命的研究方法，也为AI科学家的应用提供了全新范例，展现了AI驱动跨学科研究的巨大潜力。
十万只鸟儿在 GPU 上飞行：一次关于算法与自然的探索
使用houdini，touch designer，unity 使用GPT运算完成粒子运动模拟！
生物艺术创作
Natural Growth
加密+生成艺术大佬 ciphrd 关于用算法模拟虚拟生物生成艺术的系列文章。
你不必感到恐慌，但也别大意：霉菌的艺术
有一说一，真的挺美的：Mold Art 霉菌的艺术
🧐霉菌不仅是自然界的重要参与者，其独特的生长特性和色彩变化为当代艺术带来了新颖的创作视角。
✨重点
●🎨 霉菌通过不可控的生长轨迹在不同介质上创造 “生物绘画”，展现自然与艺术的共生关系。
●🌱 亚历山大・弗莱明在发现青霉素之前曾利用微生物进行艺术创作，显示科学与艺术之间的关联。
●💡 霉菌的色彩多样性和生长形式丰富，包括黑霉菌的深黑色和青霉菌的绿色等，具备独特的美学价值。
●🧫 当代艺术家达里亚・费多罗娃利用霉菌和细菌进行创作，作品风格怪诞、浪漫且充满视觉冲击力。
●🌍 Dasha 通过随机性和自然发生的实验方法，将生活和艺术的灵感融入霉菌培养中。
●🌡️ 霉菌对温度和湿度的敏感性显著影响其生长模式，通常在 0-40℃和 80-90% 相对湿度下生长最佳。
●📷 Dasha 使用摄影记录霉菌艺术的生长过程，见证灵感与自然的合作。
从火到风，JiSook Jung 的陶瓷雕塑让各种元素焕发活力
好喜欢这个艺术家的作品~好可爱哈哈哈~！
🧐 韩国艺术家JiSook Jung通过柔软且可塑的粘土，以抽象生物的形式表现出火、风等自然元素，作品充满对梦想和自我探索的思考。
➡️链接：
✨重点
● 🧱 粘土的灵感：JiSook Jung选择粘土作为主要创作材料，因其易于表现她脑海中的图像，能快速将想象具象化。
● 🌬️ 自然元素的表达：作品通过极简的生物形态表达火、风等元素，展示出动物般的特质，如带腿的云或具眼睛的火焰。
● 🌟 自我探索：她的创作源于个人生活的重大转变，探索梦想和潜力等普遍的人类经历，象征着旧壳的蜕变和新世界的到来。
● 🎨 风格转变：JiSook Jung的作品从强调人物过渡到更抽象的形式，注重色彩和纹理的表现力，展示出艺术家不断进化的创作方向。
少见...连米山舞都关注了的大神！仿生机甲的脑洞大到无人匹敌
🧐这篇文章介绍了日本设计师gatring3的创新作品，他将有机生命形态与机械结构完美融合，创作出具有生物特征的仿生机械设计，受到了包括米山舞在内的关注。
✨重点
●🤖 gatring3的作品以其独特的仿生机械设计而著称，这些设计结合了生物和机械的元素，显示出极高的创意和艺术价值。
●🎨 他的设计不仅在视觉上引人注目，还在细节上非常精致，展现了高度的创新性和未来的应用潜力。
●🌐 除了生物机械的设计，gatring3还擅长对传统机械进行创新性改装，使用鲜艳的颜色和各种生物昆虫的形象。
把虫子养下去
一个很有趣的将昆虫和装置相结合的艺术创作形式。
这位日本画师在2年前就预测出“可食用怪兽”，网友：很怪，但又很合理..
一组很有创意的艺术创作，把食物画成怪兽！
仿生产品设计
什么狠人用仙人掌当牙签！其实他家所有植物都没闲着
🧐文章介绍了一位创意设计师利用3D打印技术将家中的植物改造成各种实用工具，如仙人掌牙签盒、多肉钟表、捕蝇草夹子等，展现了其极富创意和实用性的设计。
✨重点
●🌵 仙人掌牙签盒：外形为仙人掌的牙签盒，通过按压仙人掌即可取出牙签，既实用又有趣。
●🌱 多肉钟表：表面看似多肉植物，实际为一块旋转钟表，叶子上刻有数字，虽然难以看懂但设计独特。
●🗃 纸钉多肉：多肉植物造型的纸钉，方便取用和收纳。
●🪴 捕蝇草夹子：捕蝇草造型的夹子，可用于封口零食袋，既美观又实用。
●✏️ 芦荟笔：芦荟造型的笔，可以直接从植物上拔下来使用，设计巧妙。
●☕ 龟背竹和仙人掌杯垫：龟背竹和无刺仙人掌造型的杯垫，叶子可拆卸使用，方便收纳。
●🏦 无花果存钱罐：无花果造型的存钱罐，钱从顶部投入，从底部取出，趣味十足。
●♟ 木桩棋盘：木头桩子造型的棋盘，展开后可用蘑菇下棋，设计新奇。
●💡 向日葵台灯：向日葵造型的台灯，通过拧动头部调节光线，设计独特且实用。
●📚 竹子文具：竹子造型的多功能文具，包括笔、书架、书签和便利贴盒等，多功能集成设计。
仿生人造种子
设计、工程、生物、生态学的精彩跨界结合！
生命科学研究
这种树进化成天然避雷针，并引诱天雷劈死竞争对手......
🧐 研究发现，热带雨林中的油豆蔻树（Dipteryx oleifera）进化成天然避雷针，主动吸引闪电清除竞争对手和寄生植物，从而获得生长优势。
✨
重点
🌩️ 树木主动“吸雷”机制
研究发现，油豆蔻树被雷击的概率比普通树高 68%，平均 56年 会被劈一次，但寿命可达数百年甚至上千年。
研究团队追踪了 93棵 被雷劈的树，发现 油豆蔻树存活率100%，而其他树种死亡率高达 64%。
🔥 雷击清理竞争对手
每次雷击可导致 9.2棵 邻近树木死亡，并减少 78% 的寄生藤蔓。
油豆蔻树周围的树木死亡率比森林平均水平 高48%，使其能独占阳光和养分。
📏 树木高度与避雷关系
无人机测绘发现，油豆蔻树比周围树高出 4米，更容易成为闪电的“目标”。
竞争树种被雷劈后死亡，使得油豆蔻树的生长空间进一步扩大。
⚡ 进化上的“天罚”策略
研究显示，雷击不仅不会严重损伤油豆蔻树，反而促进它们的繁殖成功率 提高14倍。
研究者计划下一步探索该树种的特殊 导电结构和生理机制，以了解其抗雷机制。
使用大脑信号通过AI直接生成图像
PS: 看标题很唬人，其实原理并不难，毕竟神经网络可以用任何有潜在关联的数据对进行训练，实现不同的条件输入。文字可以是因为文字和它描述的图像是有相关性的；那如果脑部活动（图像）和当时思考/看到的内容有关联，那么用脑部磁共振图像作为输入自然也是可以的。
基于深度学习使用python预测和生成蛋白质结构的库
Graphein - a Python Library for Geometric Deep Learning and Network Analysis on Protein Structures and Interaction Networks
