CL1, выпущенный 2 марта мельбурнским стартапом Cortical Labs, — это «первый в мире биологический компьютер с возможностью развертывания кода», говорится на сайте компании. По словам представителей компании, система размером с обувную коробку может найти применение в моделировании заболеваний и разработке лекарств.
Внутри CL1 богатый питательными веществами бульон питает человеческие нейроны, которые растут на кремниевом чипе. Этот чип посылает электрические импульсы к нейронам и от них, обучая их желаемому поведению. Используя аналогичную систему, Cortical Labs научила DishBrain (предшественника CL1) играть в видеоигру Pong.
«Компонент перфузионного контура действует как система жизнеобеспечения клеток — в нем есть фильтрация отработанных продуктов, контроль температуры, смешивание газов и насосы для поддержания циркуляции», — рассказал New Atlas Бретт Каган, главный научный сотрудник Cortical Labs.
Система потребляет всего несколько ватт энергии и сохраняет нейроны живыми до шести месяцев, сообщается на сайте компании.
Ученые из Cortical Labs все еще работают над созданием системы, которая бы точно представляла множество типов и функций клеток человеческого мозга с минимальным количеством возможных клеток. Но такие инструменты, как CL1, могут помочь исследователям разработать методы лечения заболеваний, связанных с мозгом, изучая, как система учится и обрабатывает информацию.
«Большинство лекарств от неврологических и психиатрических заболеваний, которые проходят клинические испытания, терпят неудачу, потому что в работе мозга гораздо больше нюансов, но при тестировании с помощью этих инструментов вы можете увидеть эти нюансы», — добавил Каган.
Синтетический биологический интеллект
Поскольку технология включает в себя человеческие нейроны, некоторые ученые высказывают этические опасения по поводу разработки «синтетического биологического интеллекта», подобного CL1. Хотя DishBrain и CL1 менее сложны, чем человеческий мозг, технология вызвала споры о природе сознания и возможности того, что будущий синтетический биологический интеллект будет испытывать страдания.
«Сейчас я думаю, что это необоснованное беспокойство. Я думаю, что было бы упущением не использовать систему, которая может помочь в лечении разрушительных заболеваний мозга», — сказала Сильвия Веласко, исследователь стволовых клеток из Детского исследовательского института Мердока в Австралии, которая не принимала участия в разработке CL1, в интервью Australian Broadcasting Corporation. «Но в то же время важно, чтобы мы оценили и предвосхитили потенциальные опасения, которые может вызвать использование этих моделей».
Устройства CL1 будут продаваться в розницу по цене около 35 000 долларов за штуку и поступят в широкую продажу в конце 2025 года, сообщает New Atlas. Для нормальной работы каждого устройства необходимы соответствующие лабораторные условия, поэтому Cortical Labs также предложит вариант удаленных облачных вычислений для пользователей, у которых нет собственного устройства.
Разработка CL1 открывает новую эру в вычислительных технологиях, где биологические и электронные системы объединяются для решения сложных задач. Однако, несмотря на впечатляющие возможности, перед Cortical Labs и научным сообществом стоит ряд вопросов — от технических ограничений до этических дилемм.
Потенциальные области применения
Помимо моделирования заболеваний и разработки лекарств, CL1 может найти применение в:
-
Искусственном интеллекте — обучение нейросетей на основе биологических нейронов может привести к созданию более эффективных и «естественных» алгоритмов.
-
Робототехнике — гибридные системы могут улучшить адаптацию роботов к изменяющимся условиям.
-
Нейропротезировании — изучение взаимодействия нейронов с электроникой поможет в создании более совершенных мозговых имплантов.
Технические ограничения
Хотя CL1 уже способен выполнять простые задачи (например, играть в Pong), до полноценного «биологического компьютера» еще далеко. Основные проблемы:
-
Масштабируемость — человеческий мозг содержит около 86 миллиардов нейронов, а CL1 работает лишь с тысячами.
-
Стабильность — несмотря на шестимесячный срок жизни нейронов, их долгосрочная функциональность требует доработки.
-
Энергоэффективность — хотя система потребляет мало энергии, её КПД пока уступает традиционным компьютерам в сложных вычислениях.
Этические дебаты
Использование человеческих нейронов в вычислительных системах поднимает серьезные вопросы:
-
Сознание и страдание — если нейронная сеть станет достаточно сложной, сможет ли она испытывать нечто подобное сознанию?
-
Регулирование — нужны ли специальные законы для контроля над биогибридными системами?
-
Источник нейронов — Cortical Labs использует нейроны, выращенные из стволовых клеток, но в будущем могут возникнуть споры о допустимости их применения.
Что дальше?
Cortical Labs планирует усовершенствовать CL1, увеличив количество нейронов и улучшив их взаимодействие с чипами. Компания также изучает возможность создания более сложных нейронных структур, имитирующих отделы мозга.
«Мы находимся в самом начале пути, — говорит Бретт Каган. — Но если нам удастся раскрыть потенциал биологических компьютеров, это изменит не только медицину, но и всю сферу технологий».
Пока CL1 остается нишевым продуктом для исследовательских лабораторий, но в перспективе такие системы могут стать частью повседневных технологий — при условии, что общество примет их не только как инструмент, но и как новый этап взаимодействия человека и машины.
