1759549438
2025-10-04 01:39:00
Редактор Зои Кляйнмантхнологии
Би -би -си
Строительные блоки для биокомпьютера, растущего в лаборатории
Он может иметь свои корни в научной фантастике, но небольшое количество исследователей добивается реального прогресса, пытаясь создать компьютеры из живых клеток.
Добро пожаловать в странный мир биокомпьютинг.
Среди тех, кто лидирует, находится группа ученых в Швейцарии, с которыми я пошел на встречу.
Однажды они надеются, что мы смогут увидеть центры обработки данных, полные «живых» серверов, которые повторяют аспекты того, как изучает искусственный интеллект (ИИ) – и может использовать часть энергии современных методов.
Это видение доктора Фреда Джордана, соучредителя лаборатории Finalspark, которую я посетил.
Мы все привыкли к идеям аппаратного и программного обеспечения на компьютерах, которые мы в настоящее время используем.
Несколько термин для бровей доктор Джордан и другие в полевых условиях используют, чтобы ссылаться на то, что они создают,-это «мокрое посредство».
Проще говоря, он включает в себя создание нейронов, которые развиваются в кластеры, называемые органоидами, которые, в свою очередь, могут быть прикреплены к электродам – в этот момент может начаться процесс попыток использовать их, как мини -компьютеры.
Доктор Джордан признает, что для многих людей сама концепция биокомпьютирования, вероятно, немного странно.
«В научной фантастике люди жили с этими идеями довольно долго», – сказал он.
«Когда вы начнете говорить:« Я собираюсь использовать нейрон, как маленькая машина », это другой взгляд на наш собственный мозг, и он заставляет вас сомневаться в том, что мы есть».
Для FinalSpark процесс начинается с стволовых клеток, полученных из клеток кожи человека, которые они покупают в клинике в Японии. Фактические доноры анонимны.
Но, возможно, удивительно, у них не хватает предложений.
«У нас есть много людей, которые подходят к нам», – сказал он.
«Но мы выбираем только стволовые клетки, исходящие от официальных поставщиков, потому что качество клеток необходимо».
Ученые в Виви, Швейцария, создают биокомпьютеры, полученные из клеток кожи человека
В лаборатории клеточный биолог Finalspark доктор Флора Броцци вручил мне блюдо, содержащее несколько маленьких белых шаров.
Каждая маленькая сфера, по сути, является крошечной, выращенной в лаборатории мини-мозга, изготовленной из живых стволовых клеток, которые были культивированы, чтобы стать кластерами нейронов и поддерживающих клеток-это «органоиды».
Они далеко недалеко от сложности человеческого мозга, но у них есть те же строительные блоки.
После прохождения процесса, который может длиться несколько месяцев, органоиды готовы к прикреплению к электроду, а затем побуждают ответить на простые команды клавиатуры.
Это средство для отправки и получения электрических сигналов, с результатами, записанными на нормальном компьютере, подключенным к системе.
Это простой тест: вы нажимаете клавишу, которая отправляет электрический сигнал через электроды, и если он работает (он не всегда), вы можете увидеть небольшой прыжок активности на экране в ответ.
То, что на дисплее, это движущийся график, который немного похож на ЭЭГ.
Я несколько раз нажимаю клавишу в быстрой последовательности, и ответы внезапно останавливаются. Тогда на графике есть короткий, отличительный всплеск энергии.
Когда я спросил, что случилось, доктор Джордан сказал, что есть много, что они до сих пор не понимают, что делают органоиды и почему. Возможно, я их раздражал.
Электрические стимуляции являются важными первыми шагами к большей цели команды – запустить обучение в нейронах биокомпьютера, чтобы они могли в конечном итоге адаптироваться к выполнению задач.
«Для ИИ это всегда одно и то же», – сказал он.
«Вы даете некоторый вход, вам нужен какой -то выход, который используется.
«Например, вы даете изображение кошки, вы хотите, чтобы вывод сказал, если это кошка», – объяснил он.
Поддерживая биокомпьютеров живыми
Сохранять обычный компьютер, проста – это просто нужен источник питания – но что происходит с биокомпьютерами?
Это вопрос, на который ученые еще нет ответа.
«Органоиды не имеют кровеносных сосудов», – сказал Саймон Шульц, профессор нейротехнологии и директор Центра нейротехнологии в Имперском колледже Лондона.
«Человеческий мозг имеет кровеносные сосуды, которые проникают по всему ему в нескольких масштабах и обеспечивают питательные вещества, чтобы он хорошо работал.
«Мы еще не знаем, как их правильно сделать. Так что это самый большой постоянный вызов».
Одна вещь наверняка, хотя. Когда мы говорим о умирающем компьютере, с «мокрым», это буквально.
FinalsPark добился некоторого прогресса за последние четыре года: его органоиды теперь могут выжить до четырех месяцев.
Но есть некоторые жуткие выводы, связанные с их возможной кончиной.
Иногда они наблюдают за шквал активности от органоидов до смерти-аналогично повышенной частоте сердечных сокращений и мозговой активности, которые наблюдались у некоторых людей в конце жизни.
“Было несколько событий, когда у нас было очень быстрое увеличение активности только последние минуты или 10 секунд [of life]- сказал доктор Джордан.
«Я думаю, что мы записали около 1000 или 2000 из этих индивидуальных смертей за последние пять лет».
«Это печально, потому что мы должны остановить эксперимент, понять причину, по которой он умер, а затем мы делаем это снова», – сказал он.
Профессор Шульц соглашается с этим не склонным подходом
«Мы не должны бояться их, это просто компьютеры, изготовленные из другого субстрата другого материала», – сказал он.
Реальные приложения
FinalsPark – не единственные ученые, работающие в биокомпьютинге.
Австралийская фирма Cortical Labs объявила в 2022 году, что ей удалось заставить искусственные нейроны играть в раннюю компьютерную игру.
В США исследователи из Университета Джона Хопкинса также создают «мини-мозг», чтобы изучить, как они обрабатывают информацию-но в контексте разработки лекарств для неврологических состояний, таких как болезнь Альцгеймера и аутизм.
Надежда состоит в том, что ИИ скоро сможет перегружать такую работу.
Но на данный момент д -р Лена Смирнова, которая возглавляет исследование в Университете Джона Хопкинса, считает, что влажная программа научно захватывающая – но на ранней стадии.
И она сказала, что это мало перспективы в том, что он займет место основного материала, который в настоящее время используется для компьютерных чипов.
«Биокомпьютинг должен дополнять – не заменяться – кремнийский ИИ, а также продвигать моделирование заболеваний и снижение использования животных», – сказала она.
Профессор Шульц соглашается: «Я думаю, что они не смогут преодолеть кремний на многих вещах, но мы найдем нишу»,-предложил он.
Однако, несмотря на то, что технология становится все ближе к реальным приложениям, доктор Джордан все еще очарован научно-фантастическим происхождением.
«Я всегда был фанатом научной фантастики», – сказал он.
«Когда у вас есть фильм о научной фантастике или книга, мне всегда было немного грустно, потому что моя жизнь не была в книге. Теперь я чувствую, что в книге, пишу книгу».
Дополнительная отчетность Franchesca Hashemi
#Ученые #мчатся #чтобы #сделать #живые #компьютеры #работающие #на #клетках #человека
Продолжение темы
