वैज्ञानिक मानवी पेशींद्वारे समर्थित 'लिव्हिंग' संगणक बनवतात

हे विज्ञान कल्पित गोष्टींमध्ये असू शकते, परंतु थोड्याशा संशोधक जिवंत पेशींमधून संगणक तयार करण्याचा प्रयत्न करीत वास्तविक प्रगती करीत आहेत.

बायोकॉम्पुटिंगच्या विचित्र जगात आपले स्वागत आहे.

स्वित्झर्लंडमधील वैज्ञानिकांचा एक गट म्हणजे मी भेटायला गेलो होतो.

एक दिवस, त्यांना आशा आहे की आम्ही “लिव्हिंग” सर्व्हरने भरलेले डेटा सेंटर पाहू शकू जे कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआय) कसे शिकतात या पैलूंची प्रतिकृती बनवतात – आणि सध्याच्या पद्धतींच्या उर्जेचा अंश वापरू शकतात.

मी भेट दिलेल्या फायनलस्पार्क लॅबचे सह-संस्थापक डॉ. फ्रेड जॉर्डन यांची ती दृष्टी आहे.

आम्ही सर्व सध्या वापरत असलेल्या संगणकांमध्ये हार्डवेअर आणि सॉफ्टवेअरच्या कल्पनांची सवय आहोत.

डॉ. जॉर्डन आणि शेतातील इतर काही भुवया उगवण्याचा संज्ञा आणि ते जे तयार करीत आहेत त्याचा संदर्भ घेण्यासाठी “वेटवेअर” आहे.

सोप्या भाषेत, यात न्यूरॉन्स तयार करणे समाविष्ट आहे जे ऑर्गनॉइड्स नावाच्या क्लस्टर्समध्ये विकसित केले गेले आहेत, जे यामधून इलेक्ट्रोड्सशी जोडले जाऊ शकतात-ज्या वेळी मिनी-कॉम्प्यूटरप्रमाणे त्यांचा वापर करण्याचा प्रयत्न करण्याची प्रक्रिया सुरू होऊ शकते.

डॉ. जॉर्डन यांनी कबूल केले की बर्‍याच लोकांसाठी बायोकॉम्पुटिंगची संकल्पना कदाचित थोडी विचित्र आहे.

ते म्हणाले, “विज्ञान कल्पित कथा, लोक बर्‍याच काळापासून या कल्पनांसह जगत आहेत.”

“जेव्हा आपण असे म्हणण्यास प्रारंभ करता, 'मी एका लहान मशीनसारखे न्यूरॉन वापरणार आहे', तेव्हा ते आपल्या स्वतःच्या मेंदूत एक वेगळे दृश्य आहे आणि यामुळे आपण काय आहोत याचा प्रश्न विचारतो.”

फायनलस्पार्कसाठी, ही प्रक्रिया मानवी त्वचेच्या पेशींमधून काढलेल्या स्टेम पेशींसह सुरू होते, जी ते जपानमधील क्लिनिकमधून खरेदी करतात. वास्तविक देणगीदार अज्ञात आहेत.

परंतु, कदाचित आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे, त्यांच्या ऑफरची कमतरता नाही.

ते म्हणाले, “आमच्याकडे बरेच लोक आहेत.

“परंतु आम्ही अधिकृत पुरवठादारांकडून आलेले केवळ स्टेम सेल निवडतो, कारण पेशींची गुणवत्ता आवश्यक आहे.”

लॅबमध्ये, फायनलस्पार्कच्या सेल्युलर बायोलॉजिस्ट डॉ. फ्लोरा ब्रोझी यांनी मला कित्येक लहान पांढरे ऑर्ब असलेली एक डिश दिली.

प्रत्येक छोटासा गोल मूलत: एक लहान, लॅब-पिकलेला मिनी-मेंदू आहे, जो जिवंत स्टेम पेशींपासून बनवलेला आहे जो न्यूरॉन्स आणि सहाय्यक पेशींचे क्लस्टर्स बनण्यासाठी सुसंस्कृत आहे-हे “ऑर्गेनॉइड्स” आहेत.

ते मानवी मेंदूच्या जटिलतेच्या जवळ कोठेही नाहीत, परंतु त्यांच्याकडे समान इमारत ब्लॉक्स आहेत.

कित्येक महिने टिकू शकणारी प्रक्रिया सुरू केल्यावर, ऑर्गनॉइड्स इलेक्ट्रोडशी जोडण्यास तयार आहेत आणि नंतर सोप्या कीबोर्ड आदेशांना प्रतिसाद देण्यास सूचित करतात.

सिस्टमला सामान्य संगणकावर नोंदविलेल्या परिणामांसह इलेक्ट्रिकल सिग्नल पाठविणे आणि प्राप्त करणे हे एक साधन आहे.

ही एक सोपी चाचणी आहे: आपण इलेक्ट्रोड्सद्वारे इलेक्ट्रिक सिग्नल पाठविणारी एक की दाबा आणि जर ते कार्य करत असेल तर (ते नेहमीच नसते) आपण प्रतिसादात स्क्रीनवर क्रियाकलापांची थोडी उडी पाहू शकता.

प्रदर्शनात काय आहे हा एक हलणारा आलेख आहे जो ईईजीसारखा दिसतो.

मी द्रुत उत्तराधिकारी काही वेळा की दाबतो आणि प्रतिसाद अचानक थांबतो. मग चार्टवर उर्जेचा एक छोटा, विशिष्ट स्फोट आहे.

जेव्हा मी विचारले की काय घडले, तेव्हा डॉ. जॉर्डन म्हणाले की ऑर्गनॉइड्स काय करतात आणि का हे त्यांना अद्याप समजत नाही. कदाचित मी त्यांना त्रास दिला असेल.

बायोकॉम्प्युटरच्या न्यूरॉन्समध्ये शिक्षणास चालना देण्याचे कार्यसंघाच्या मोठ्या ध्येयाच्या दिशेने इलेक्ट्रिकल उत्तेजन ही पहिली पायरी आहे जेणेकरून ते शेवटी कार्य करण्यासाठी अनुकूल होऊ शकतील.

तो म्हणाला, “एआयसाठी, नेहमीच तीच गोष्ट असते.

“तुम्ही काही इनपुट द्या, तुम्हाला काही आउटपुट हवे आहे.

“उदाहरणार्थ, तुम्ही मांजरीचे चित्र द्याल, हे मांजर आहे की नाही हे तुम्हाला सांगायचे आहे”, त्यांनी स्पष्ट केले.

एक सामान्य संगणक चालू ठेवणे सोपे आहे – त्यास फक्त वीजपुरवठा आवश्यक आहे – परंतु बायोकॉम्पुटर्सचे काय होते?

हा प्रश्न आहे की शास्त्रज्ञांचे अद्याप उत्तर नाही.

इम्पीरियल कॉलेज लंडनमधील न्यूरोटेक्नॉलॉजीचे प्राध्यापक आणि सेंटर फॉर न्यूरोटेक्नॉलॉजीचे संचालक सायमन शल्ट्ज म्हणाले, “ऑर्गनॉइड्समध्ये रक्तवाहिन्या नाहीत.

“मानवी मेंदूमध्ये रक्तवाहिन्या असतात ज्या त्या संपूर्ण तराजूवर संपूर्णपणे पसरतात आणि ते चांगले कार्य करण्यासाठी पोषकद्रव्ये प्रदान करतात.

“त्यांना योग्यरित्या कसे बनवायचे हे आम्हाला अद्याप माहित नाही. त्यामुळे हे सर्वात मोठे चालू असलेले आव्हान आहे.”

एक गोष्ट नक्कीच आहे. जेव्हा आपण संगणकाच्या मरणाबद्दल बोलतो, “वेटवेअर” सह जे अक्षरशः प्रकरण आहे.

फायनलस्पार्कने गेल्या चार वर्षांत काही प्रगती केली आहे: त्याचे ऑर्गनॉइड्स आता चार महिन्यांपर्यंत टिकून राहू शकतात.

परंतु त्यांच्या अंतिम निधनाशी संबंधित काही विचित्र निष्कर्ष आहेत.

कधीकधी ते मरण्यापूर्वी ऑर्गेनॉइड्सच्या क्रियाकलापांच्या गोंधळाचे निरीक्षण करतात-वाढत्या हृदय गती आणि मेंदूच्या क्रियाकलापांप्रमाणेच जे आयुष्यात काही मानवांमध्ये पाहिले गेले आहे.

“जेव्हा आम्ही शेवटच्या मिनिटांत किंवा 10 सेकंदाच्या 10 च्या दशकात क्रियाकलापात वेगवान वाढ केली तेव्हा काही घटना घडल्या आहेत [of life]”डॉ. जॉर्डन म्हणाला.

“मला वाटते की आम्ही गेल्या पाच वर्षांत यापैकी सुमारे 1,000 किंवा 2,000 वैयक्तिक मृत्यूची नोंद केली आहे.”

ते म्हणाले, “हे वाईट आहे कारण आम्हाला हा प्रयोग थांबवावा लागेल, तो मरण पावला याचे कारण समजून घ्यावे लागेल आणि मग आम्ही ते पुन्हा करतो,” तो म्हणाला.

प्रा. स्ल्ट्ज त्या अबाधित पध्दतीशी सहमत आहेत

ते म्हणाले, “आम्हाला त्यांच्यापासून घाबरू नये, ते फक्त वेगळ्या सामग्रीच्या वेगळ्या सब्सट्रेटमधून बनविलेले संगणक आहेत.”

अंतिम स्पार्क हे बायोकॉम्पुटिंग स्पेसमध्ये काम करणारे एकमेव वैज्ञानिक नाहीत.

ऑस्ट्रेलियन कंपनी कॉर्टिकल लॅबने 2022 मध्ये जाहीर केले की प्रारंभिक संगणक गेम पोंग खेळण्यासाठी कृत्रिम न्यूरॉन्स मिळविण्यात यश आले आहे.

अमेरिकेत, जॉन्स हॉपकिन्स विद्यापीठातील संशोधक माहिती कशी प्रक्रिया करतात याचा अभ्यास करण्यासाठी “मिनी-ब्रेन” देखील तयार करीत आहेत-परंतु अल्झायमर आणि ऑटिझम सारख्या न्यूरोलॉजिकल परिस्थितीसाठी औषध विकासाच्या संदर्भात.

आशा अशी आहे की एआय लवकरच या प्रकारच्या कार्याचे सुपरचार्ज करण्यास सक्षम असेल.

परंतु, आत्तापर्यंत, जॉन्स हॉपकिन्स विद्यापीठातील संशोधनाचे नेतृत्व करणारे डॉ. लेना स्मिर्नोवा यांचा असा विश्वास आहे की वेटवेअर वैज्ञानिकदृष्ट्या रोमांचक आहे – परंतु प्रारंभिक अवस्था.

आणि ती म्हणाली की सध्या संगणक चिप्ससाठी वापरल्या जाणार्‍या मुख्य सामग्रीची जागा घेण्याची फारशी शक्यता नाही.

ती म्हणाली, “बायोकॉम्प्युटिंगने सिलिकॉन एआय – पुनर्स्थित न करता – पुनर्स्थित केले पाहिजे, तर रोग मॉडेलिंगला प्रगती करणे आणि प्राण्यांचा वापर कमी करणे देखील पूरक असले पाहिजे,” ती म्हणाली.

प्रा. शल्ट्ज सहमत आहेत: “मला वाटते की ते बर्‍याच गोष्टींवर सिलिकॉनची स्पर्धा करू शकणार नाहीत, परंतु आम्हाला एक कोनाडा सापडेल,” त्यांनी सुचवले.

जरी तंत्रज्ञान वास्तविक जगाच्या अनुप्रयोगांच्या अगदी जवळ येत आहे, तथापि, डॉ. जॉर्डन अजूनही त्याच्या विज्ञान-फायच्या उत्पत्तीमुळे मोहित झाले आहे.

ते म्हणाले, “मी नेहमीच विज्ञान कल्पित गोष्टींचा चाहता असतो.

“जेव्हा आपल्याकडे विज्ञान कल्पित कथा किंवा एखादे पुस्तक आहे, तेव्हा मला नेहमीच थोडे वाईट वाटले कारण माझे आयुष्य पुस्तकात नव्हते. आता मला असे वाटते की मी पुस्तकात आहे, पुस्तक लिहित आहे.”

फ्रँचेस्का हाशेमी द्वारा अतिरिक्त अहवाल