Cercetătorii vor să transforme bacteriile în procesoare digitale

Cel mai puternic computer al viitorului ar putea fi construit nu din siliciu și fire, ci din celule vii. Cercetătorii vor să transforme bacteriile în procesoare digitale.

La Rice University, din Texas (SUA), cercetătorii vor să transforme bacteriile în procesoare digitale cu ajutorul unui grant de 1,99 milioane de dolari oferit de National Science Foundation. Proiectul, care se va derula pe o perioadă de patru ani și implică și colaboratori de la University of Houston (SUA), își propune să revoluționeze modul în care privim calculatoarele.

• De ce mahmureala este mai greu de suportat odată cu vârsta?
• Cât de sănătos este un pahar de vin în fiecare zi?

Conceptul este simplu: fiecare celulă bacteriană funcționează ca un mic procesor, iar prin conectarea mai multor celule, oamenii de știință pot construi o rețea puternică de calcul biologic.

„Microbii sunt niște procesoare de informație extraordinare și vrem să înțelegem cum îi putem conecta în rețele care să se comporte inteligent. Prin integrarea biologiei cu electronica, sperăm să creăm o nouă clasă de platforme de calcul capabile să se adapteze, să învețe și să reacționeze la mediul înconjurător”, a explicat profesorul Matthew Bennett, coordonatorul proiectului.

Cum vor oamenii de știință să transforme bacteriile în procesoare digitale?

Ideea computerelor construite din materie biologică nu este nouă. Domeniul numit biocomputing folosește biologia sintetică și celule vii (cum ar fi organoide create în laborator din celule cerebrale) pentru a construi arhitecturi de calcul alternative la hardware-ul pe bază de siliciu. Cercetătorii sunt inspirați de eficiența incredibilă a creierului, capabil să efectueze un număr uriaș de calcule pe secundă cu un consum minim de energie, ceea ce ar putea rezolva problema cerințelor energetice tot mai mari ale Inteligenței Artificiale.

Deja există inițiative similare: compania elvețiană FinalSpark a dezvoltat o platformă de calcul bazată pe organoide cerebrale umane, disponibilă pentru închiriere prin internet, cu scopul de a crea un sistem AI mult mai eficient energetic decât cele actuale. Totuși, proiectul de la Rice University se remarcă prin concentrarea sa pe utilizarea microbilor, punctează Interesting Engineering.

Cercetătorii vor construi sisteme de calcul din celule vii, conectând mecanismele naturale de detectare și comunicare ale microbilor cu rețele electronice. Fiecare microorganism va fi tratat ca un procesor, iar comunicarea lor prin semnale chimice sau electrice va permite formarea unui sistem de calcul paralel. Folosind sisteme de cultură continuă, echipa va menține aceste rețele microbiene și le va lega la electronice, astfel încât ele să poată învăța și să se adapteze în timp, recunoscând tipare și reacționând la semnale chimice reale într-un mod imposibil pentru calculatoarele convenționale.

Ce am putea face cu această tehnologie?

Dacă va reuși, proiectul ar putea aduce progrese majore în diagnosticarea medicală, monitorizarea de mediu și dezvoltarea generației următoare de calculatoare. Una dintre aplicațiile-cheie este crearea de biosenzori inteligenți capabili să detecteze markeri chimici specifici, precum biomarkeri ai unor boli sau poluanți din mediu, și să transmită datele electronic.

„Dincolo de diagnosticare și monitorizare, computerele vii ar putea, într-o bună zi, să se adapteze și să evolueze în moduri care să depășească posibilitățile aparatelor tradiționale”, spune Bennett.

În paralel, proiectul va analiza și implicațiile etice, juridice și sociale ale apariției unor astfel de calculatoare vii programabile, inclusiv modul în care ar trebui reglementate și felul în care societatea le va accepta.

Vă recomandăm să citiți și:

Primul microscop bazat pe sunet vede de 5 ori mai adânc în creier fără a altera celulele

Oamenii de știință au creat o nouă stare cuantică a materiei

Cercetătorii au realizat, în premieră, un cristal din atomi „exotici” uriași

Ce se întâmplă cu aurul atunci când este încălzit dincolo de punctul său de topire?