گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
دانشمندان با پرورش مینی‌مغزهای انسانی، نسل جدیدی از کامپیوترهای زنده را می‌سازند که مصرف انرژی را به شدت کاهش می‌دهد.
شاید ایده ساخت کامپیوترهایی با استفاده از سلول‌های زنده ریشه در داستان‌های علمی تخیلی داشته باشد، اما گروهی از محققان در حال تبدیل این رویا به واقعیت هستند. به دنیای عجیب محاسبات زیستی یا بایوکامپیوتینگ خوش آمدید. گروهی از دانشمندان در سوییس، پیشگامان این حوزه نوظهور هستند.
آنها امیدوارند روزی بتوانیم مراکز داده‌ای پر از سرورهای زنده داشته باشیم. این سرورها جنبه‌هایی از نحوه یادگیری هوش مصنوعی را تقلید می‌کنند و تنها کسری از انرژی روش‌های فعلی را مصرف خواهند کرد. این چشم‌انداز دکتر فرد جردن، یکی از بنیانگذاران آزمایشگاه FinalSpark است. ما با مفاهیم سخت افزار و نرم افزار در کامپیوترهای امروزی آشنا هستیم. اما دکتر جردن و همکارانش برای اشاره به مخلوق جدید خود از اصطلاح جالب وت‌ور یا سخت‌افزار زیستی استفاده می‌کنند.
کامپیوترهای زنده چگونه ساخته می‌شوند؟
فرایند ساخت این کامپیوترها شامل ایجاد نورون‌هایی است که به خوشه‌هایی به نام ارگانویید تبدیل می‌شوند. سپس این ارگانوییدها به الکترودها متصل می‌شوند و از این نقطه تلاش برای استفاده از آنها مانند مینی‌کامپیوترها آغاز می‌شود. دکتر جردن تایید می‌کند که برای بسیاری از مردم، خود مفهوم محاسبات زیستی احتمالا کمی عجیب به نظر می‌رسد.
برای آزمایشگاه FinalSpark، این فرایند با سلول‌های بنیادی مشتق شده از سلول‌های پوست انسان شروع می‌شود که آنها از یک کلینیک در ژاپن خریداری می‌کنند. اهداکنندگان واقعی ناشناس هستند. در آزمایشگاه، این سلول‌های بنیادی کشت داده می‌شوند تا به خوشه‌هایی از نورون‌ها و سلول‌های پشتیبان تبدیل شوند. این کره‌های کوچک سفیدرنگ در واقع مینی‌مغزهای آزمایشگاهی هستند.
این ساختارها به هیچ وجه پیچیدگی مغز انسان را ندارند اما از همان بلوک‌های سازنده تشکیل شده‌اند. پس از طی فرایندی که ممکن است چندین ماه طول بکشد، ارگانوییدها برای اتصال به الکترود آماده می‌شوند. سپس تلاش می‌شود تا به دستورات ساده صفحه کلید پاسخ دهند. این روشی برای ارسال و دریافت سیگنال‌های الکتریکی است و نتایج روی یک کامپیوتر معمولی ثبت می‌شود. با ارسال یک سیگنال الکتریکی از طریق الکترودها، جهشی کوچک از فعالیت روی نموداری شبیه به نوار مغزی دیده می‌شود.
- دانشمندان اولین کامپیوتر کوانتومی جهان را با تراشه‌های سیلیکونی معمولی رونمایی کردند
- آیا حافظه انسان هم مثل گوشی و کامپیوتر، محدودیت دارد؟
- رونمایی از بزرگترین مغز مصنوعی جهان؛ ابرکامپیوتری که آینده را تغییر می‌دهد
چالش بزرگ: زنده نگه داشتن سخت‌افزار بیولوژیک
روشن نگه داشتن یک کامپیوتر معمولی ساده است و فقط به منبع تغذیه نیاز دارد. اما در مورد کامپیوترهای زیستی چطور؟ این سوالی است که دانشمندان هنوز پاسخی برای آن ندارند. سایمون شولتز، استاد نوروتکنولوژی در امپریال کالج لندن می‌گوید ارگانوییدها رگ‌های خونی ندارند. مغز انسان دارای رگ‌های خونی است که مواد مغذی را برای عملکرد خوب آن فراهم می‌کنند.
آزمایشگاه FinalSpark در چهار سال گذشته پیشرفت‌هایی داشته است. ارگانوییدهای آنها اکنون می‌توانند تا چهار ماه زنده بمانند. اما یافته‌های عجیبی در مورد مرگ نهایی آنها وجود دارد. گاهی اوقات آنها قبل از مرگ، موجی از فعالیت را در ارگانوییدها مشاهده می‌کنند. این پدیده شبیه به افزایش ضربان قلب و فعالیت مغزی است که در برخی انسان‌ها در پایان عمر مشاهده شده است.
دکتر جردن می‌گوید ما حدود ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ مورد از این مرگ‌های فردی را در پنج سال گذشته ثبت کرده‌ایم. این اتفاق ناراحت‌کننده است چون ما باید آزمایش را متوقف کنیم و دلیل مرگ را بفهمیم و دوباره از نو شروع کنیم.
کاربردهای واقعی و آینده محاسبات زیستی
آزمایشگاه فاینال اسپارک تنها گروهی نیست که در زمینه محاسبات زیستی فعالیت می‌کند. شرکت استرالیایی Cortical Labs در سال ۲۰۲۲ اعلام کرد که موفق شده نورون‌های مصنوعی را وادار به بازی کردن بازی کامپیوتری قدیمی پونگ کند. در آمریکا نیز محققان دانشگاه جانز هاپکینز در حال ساخت مینی‌مغزهایی برای مطالعه نحوه پردازش اطلاعات هستند. البته هدف آنها توسعه دارو برای بیماری‌های عصبی مانند آلزایمر و اوتیسم است.
با این حال، دکتر لنا اسمیرنوا که رهبری این تحقیقات را بر عهده دارد معتقد است وت‌ور از نظر علمی هیجان‌انگیز است اما در مراحل اولیه قرار دارد. او می‌گوید چشم‌انداز کمی برای جایگزینی آن با سیلیکون که ماده اصلی تراشه‌های کامپیوتری است وجود دارد. به گفته او محاسبات زیستی باید هوش مصنوعی سیلیکونی را تکمیل کند نه اینکه جایگزین آن شود.
پروفسور شولتز نیز با این دیدگاه موافق است و می‌گوید من فکر می‌کنم آنها در بسیاری از موارد قادر به رقابت با سیلیکون نخواهند بود اما جایگاه خاص خود را پیدا خواهند کرد. با وجود تمام چالش‌ها، دکتر جردن همچنان شیفته ریشه‌های علمی تخیلی این فناوری است. او می‌گوید من همیشه از طرفداران داستان‌های علمی تخیلی بودم. حالا حس می‌کنم خودم درون این داستان هستم و در حال نوشتن کتاب آن هستم.
