Учени от Университета „Джон Хопкинс“ планират да създадат „биокомпютър“.
„Компютърът и изкуственият интелект движат технологичната революция“, казва Томас Хартунг, професор по екологични здравни науки в Университета „Джон Хопкинс“, който е начело на проекта. „Създаването на биокомпютри е огромно усилие за уплътняване на изчислителната мощност и увеличаването на ефективността, за да преодолеем настоящите ни технологични ограничения“, допълва той.
Плановете, включващи биокомпютър с вградени човешки мозъчни клетки са подробно описани във Frontiers in Science.
Футуристичен компютър, изграден от мозъчни органоиди
Хартунг и колегите му са работили с малки мозъчни органоиди, отгледани в лабораторна среда. Подобни изследвания не са нови и съществуват през последните две десетилетия за експерименти върху бъбреци, бели дробове и други органи, без да се прибягва до тестове върху хора и животни.
Подобна работа им помага да „разбият системата, да правят неща, които по принцип са невъзможни за вършене с човешките мозъци“.
През 2012 г. Хартунг започва да отглежда и сглобява мозъчни клетки във функционални органоиди, използвайки клетки от проби от човешка кожа, които са в подобно състояние като познатите стволови клетки. Всеки органоид съдържа около 50 хиляди клетки. Така той решава, че може да създаде футуристичен компютър, изграден от мозъчни клетки.
„Компютрите, които работят с такъв „биологичен софтуер“, биха могли да облекчават изискванията за потребление на енергията от суперкомпютрите през следващото десетилетие, които стават все по-неустойчиви“, казва Хартунг.
Подготовката за това трябва да започне сега
Ще отнеме десетилетия преди подобни органоиди да захранват системите. Frontier, най-новият суперкомпютър в Кентъки, тежи около 3630 кг и е на стойност 600 милиона долара.
„Само през юни миналата година той надхвърли за първи път изчислителния капацитет на един човешки мозък, но използва много повече енергия“, казва Хартунг.
Но увеличаването на производството на мозъчни органоиди и укрепването им с изкуствен интелект може някой ден да помогне на биокомпютрите да поддържат превъзходна изчислителна скорост, мощност на обработка, ефективност на данните и възможности за съхранение.
„Ще отнеме десетилетия преди да постигнем целта за нещо, което е несравнимо с всеки друг компютър“, заявява Хартунг. „Но ако не започнем да създаваме програми за финансиране за това отсега, ще бъде много трудно“.
Според Лена Смирнова, асистент по здравеопазването на околната среда и инженерство в „Джон Хопкинс“, биологичните софтуери могат също така да са революционни при изследванията за тестове на лекарства за психично разстройство и неврологично развитие.
„Инструментите, които разработваме за биологично изчисление, са същите инструменти, които ще ни позволяват да разберем промените в невронните мрежи, специфични за аутизма, без да се налага да използваме животни или да имаме достъп до пациенти. Това ще помогне да разберем основните механизми, които причиняват тези проблеми и увреждания“, казва тя.