Noua eră a mașinilor vii. O echipă internațională de cercetare construiește computerul biologic: „sinteză între celule umane și siliciu”

Într-o clădire discretă de lângă Cambridge, o echipă de cercetători asistă începutul unei posibile revoluții tehnologice: un calculator viu, construit din aproximativ 200.000 de celule cerebrale umane, care interacționează cu un substrat electronic. Dispozitivul se numește CL1 și este rezultatul colaborării dintre start-up-ul australian Cortical Labs și compania britanică de biotehnologie bit.bio. Miza este una ambițioasă: crearea unei „inteligențe biologice sintetice” — o formă complet nouă de computație, radical diferită de modelele actuale, fie ele electronice sau cuantice, transmite Financial Times. „Aceste sisteme sunt senzitive — răspund la stimuli și învață din experiență — dar nu sunt conștiente. Nu ne propunem să facem un creier într-un borcan. În schimb, vrem să înțelegem mai bine cum funcționează creierul uman”, spun echipele implicate în experiment. 

La prima vedere, CL1 seamănă cu două cutii de pantofi puse una peste alta. În interior, pulsează o arhitectură vie, cu neuroni crescuți din celule stem umane, poziționați meticulos pe circuite de siliciu. În loc să simuleze creierul, așa cum face inteligența artificială convențională, acest dispozitiv funcționează chiar cu neuroni reali — „aceleași unități de procesare care susțin inteligența în organismele vii”, spune Hon Weng Chong, CEO Cortical Labs.

Un nou pariu pentru viitorul calculului

Apariția computerelor biologice vine pe fondul căutării unor alternative sustenabile la electronica tradițională, energofagă. CL1 promite consumuri energetice mai mici, iar aplicațiile sale viitoare sunt variate: de la robotică și securitate cibernetică, până la interfețe pentru metavers.

500 de milioane de euro pentru energie solară cu stocare destinată instituțiilor publice

14:21

Doar un sfert dintre locuințele din România sunt asigurate obligatoriu. ASF: „Rațional este să avem un grad de cuprindere aproape de 100%”

12:19

Cortical Labs nu este singura companie care explorează acest teritoriu emergent. Alte start-up-uri, precum FinalSpark din Elveția și Biological Black Box din SUA, dezvoltă variante proprii. Dar CL1 se remarcă prin faptul că este primul sistem capabil să evalueze în mod fiabil capacitatea de procesare a neuronilor umani — o veritabilă schimbare de paradigmă, în opinia profesorului Mark Kotter, fondator bit.bio și neurochirurg la Universitatea Cambridge.

Învață să joace Pong, ca test de inteligență

Prototipul anterior al CL1, denumit sugestiv DishBrain, a atras atenția comunității științifice după ce a învățat să joace Pong, jocul video iconic din anii ’70. Neuronii erau „recompensați” cu unde electrice plăcute când manevrau corect paleta virtuală, iar atunci când greșeau, primeau semnale perturbatoare. Această metodă i-a permis echipei să observe cum diferite substanțe — inclusiv alcoolul sau medicamentele antiepileptice — modifică performanțele cognitive ale rețelei neuronale.

Un experiment recent a comparat trei tratamente pentru epilepsie, iar unul dintre ele, carbamazepina, a dus la îmbunătățiri notabile în performanțele jocului. „Acest tip de platformă ne arată, de exemplu, că alcoolul afectează negativ capacitatea de a calcula”, explică Kotter.

De la mini-creiere, la arhitecturi neuronale standardizate

Spre deosebire de alte abordări care folosesc organoizi cerebrali — mici creiere cultivate din celule stem — CL1 utilizează două tipuri standardizate de neuroni: unii excitatori, alții inhibitori. Echilibrul dintre „accelerație” și „frânare” este esențial pentru stabilitatea sistemului. În plus, această standardizare oferă o mai mare reproducibilitate a rezultatelor, un avantaj crucial în cercetare și dezvoltare.

„Neuronii noștri arată foarte omogen”, spune Tony Oosterveen, coordonatorul echipei de la bit.bio. „În cazul altor tehnologii, variațiile sunt uriașe. Forța noastră este capacitatea de a produce populații celulare pure și controlabile”.

Provocările viitorului: memorie, etică, durabilitate

În ciuda entuziasmului, există și limite. Neuronii din CL1 pot supraviețui doar câteva luni, fiind susținuți de un flux constant de lichid nutritiv. Odată ce sistemul moare, nu există un mecanism de transfer al memoriei în altă unitate — ceea ce înseamnă că întregul proces trebuie reluat de la zero.

Chong recunoaște și posibilele dileme etice ale viitorului: „Aceste sisteme sunt senzitive — răspund la stimuli și învață din experiență — dar nu sunt conștiente. Nu ne propunem să creăm un creier într-un borcan. În schimb, vrem să înțelegem mai bine cum funcționează creierul uman”.

Un pas mic pentru computație, un salt uriaș pentru știință

Deocamdată, impactul computerelor biologice se simte mai degrabă în domeniul științific decât în informatică. Dar, pe termen lung, ar putea remodela complet modul în care gândim despre procesarea informației. Într-o lume în care limitele siliciului devin din ce în ce mai clare, celula umană — acest microcosmos al complexității — pare pregătită să devină noul nucleu al unei inteligențe artificiale… vii.