Teknolojiya dîjîtal hinekî nêzî biyolojî, DNA û mêjî ye

Elon Musk piştrast dike ku dê di demek nêzîk de mirov bikarin navbeynkariya mêjî-komputerê ya tam ava bikin. Di vê navberê de, em car caran li ser ceribandinên wî yên li ser heywanan, pêşî li ser berazan û herî dawî jî li ser meymûnan dibihîzin. Fikra ku Musk dê rê li ber xwe bigire û bikaribe termînalek ragihandinê di serê mirov de bihêle, hinan matmayî dihêle, yên din ditirsîne.

Ew ne tenê li ser nû kar dike Musk. Zanyarên ji Îngilîstan, Swîsre, Elmanya û Îtalyayê herî dawî encamên projeyekê ragihandin ku bi hev re hatiye çêkirin. neuronên sûnî bi xwezayî (yek). Ev hemû bi rêya Înternetê têne kirin, ku destûrê dide neuronên biyolojîk û "silicon" ku bi hev re têkilî daynin. Di azmûnê de neronên di mişkan de mezin bûn, ku piştre ji bo îşaretkirinê hatin bikar anîn. Serokê Koma Stefano Vassanelli ragihand ku zanyar ji bo cara yekem karîbûn nîşan bidin ku neronên çêkirî yên li ser çîpê têne danîn dikarin rasterast bi yên biyolojîkî ve werin girêdan.

Lêkolîner dixwazin bikar bînin torên neuralî yên sûnî xebata rast a deverên zirardar ên mêjî sererast bike. Piştî ku di nav implantek taybetî de bêne danîn, dê neuron wekî celebek protezê ku dê li gorî şert û mercên xwezayî yên mêjî biguncîne tevbigerin. Hûn dikarin di gotarek di Raporên Zanistî de di derbarê projeyê de bêtir bixwînin.

Facebook dixwaze bikeve mejiyê we

Yên ku ji teknolojiya weha ya nû ditirsin, dibe ku rast bêjin, nemaze dema ku em dibihîzin ku, mînakî, em dixwazin "naveroka" mêjiyê xwe hilbijêrin. Di bûyerek ku di Cotmeha 2019-an de ji hêla navenda lêkolînê ya bi piştgirîya Facebook-ê Chan Zuckerberg BioHub ve hat lidarxistin, wî li ser hêviyên ji bo amûrên portable-kontrolkirî yên mêjî yên ku dê li şûna mişk û klavyeyê biguhezînin axivî. "Armanc ew e ku hûn karibin bi ramanên xwe tiştên di rastiya virtual an zêdekirî de kontrol bikin," Zuckerberg got, ji hêla CNBC ve hatî vegotin. Facebook CTRL-labs, destpêkek ku pergalên navbeynkariya mêjî-komputerê pêş dixe, bi qasî mîlyar dolar kirî.

Karê li ser pêwendiya mêjî-komputerê yekem car di konferansa Facebook F8 de di sala 2017 de hate ragihandin. Li gorî plansaziya demdirêj a pargîdaniyê, dê rojek cîhazên kincên ne-dagirker rê bidin bikarhêneran peyvan tenê bi ramana wan binivîsin. Lê ev celeb teknolojiyê hîn jî di qonaxek pir zû de ye, nemaze ji ber ku em li ser têkel, ne-dagirker diaxivin. "Karayiya wan a wergerandina tiştê ku di mejî de diqewime li çalakiya motorê sînordar e. Ji bo derfetên mezin, pêdivî ye ku tiştek were çandin, "Zuckerberg di civîna jorîn de got.

Ma mirov ê destûrê bidin xwe ku "tiştek biçînin" da ku bi mirovên ku bi dilxwaziya xwe ya bêsînor têne zanîn re têkildar bin daneyên taybet ji facebook? (2) Dibeke merivên usa bêne dîtin, bi taybetî jî çaxê ew qutkirina gotarên ku ew naxwazin bixûnin pêşkêşî wan dike. Di Kanûna 2020-an de, Facebook ji karmendan re got ku ew li ser amûrek dixebitî ku agahdariya kurt bike da ku bikarhêner neçar nebin ku wê bixwînin. Di heman civînê de, wî planên din ji bo senzorek neuralî pêşkêş kir da ku ramanên mirovî kifş bike û wan bi kiryarên li ser malperê wergerîne.

2. Mejî û navberên Facebookê

Komputerên mêjî-kêrhatî ji çi têne çêkirin?

Ev proje ne tenê hewldanên ku têne afirandin in. Tenê girêdana van cîhan ne tenê armanc e ku tê şopandin. Mînakî hene. endezyariya neuromorfîk, meylek ku ji nû ve afirandina kapasîteyên makîneyan armanc dike mêjiyê mirovan, ji bo nimûne, di warê karbidestiya enerjiyê de.

Tê pêşbînîkirin ku heya sala 2040-an, çavkaniyên enerjiyê yên gerdûnî dê nikaribin hewcedariyên me yên komputerê bicîh bînin heke em li ser teknolojiyên silicon bisekinin. Ji ber vê yekê, pêdivî ye ku pêdivî ye ku pergalên nû pêşve bibin ku dikarin daneyan zûtir û ya herî girîng, enerjiyek bi bandortir pêvajoyê bikin. Zanyaran ji zû de dizanin ku teknîkên mîmîk dibe ku yek rê ji bo gihîştina vê armancê be. mêjiyê mirovan.

W komputerên silicon fonksiyonên cihêreng ji hêla tiştên laşî yên cihêreng ve têne kirin, ku dema pêvajoyê zêde dike û dibe sedema windahiyên mezin ên germê. Berevajî vê, noyronên di mejî de dikarin di heman demê de li ser torgilokek berfireh bi voltaja deh qat ji komputerên me yên herî pêşkeftî bişînin û bistînin.

Feydeya sereke ya mêjî li hember hevpîşeyên xwe yên silicon ev e ku ew kapasîteya wê ye ku daneyan bi paralelî bişopîne. Her yek ji neuronan bi hezaran yên din ve girêdayî ye, û hemî ew dikarin wekî ketin û derketinên daneyê tevbigerin. Ji bo ku em bikarin agahdarî hilînin û pêvajo bikin, wekî ku em dikin, pêdivî ye ku materyalên fizîkî pêşve bibin ku dikarin bi lez û bez ji rewşek guheztinê berbi rewşek nepêşbînbar ve bibin, mîna ku di nav neuronan de ye. 

Çend meh berê, di kovara Matterê de gotarek li ser lêkolîna materyalek xwedî taybetmendiyên weha hate weşandin. Zanyarên Zanîngeha Teksasê A&M ji sembola hevedudanî β'-CuXV2O5 nanotêl çêkirine ku jêhatîbûna di navbera rewşên guheztinê de wekî bersivdana guheztinên germahî, voltaj û heyamê nîşan dide.

Li ser lêkolînek nêzîk, hate dîtin ku ev şiyan ji ber tevgera yonên sifir li seranserê β'-CuxV2O5 e, ku dibe sedema tevgera elektron û taybetmendiyên gihandina materyalê diguhezîne. Ji bo kontrolkirina vê diyardeyê, di β'-CuxV2O5 de pêleke elektrîkê çêdibe, pir dişibe ya ku dema neuronên biyolojîk sînyalan ji hev re dişînin pêk tê. Mêjiyê me bi şewitandina hin neuronan di demên sereke de bi rêzek bêhempa dixebite. Rêzek ji bûyerên neuralî rê li ber hilanîna agahiyê vedike, çi ew bîranînek be an jî pêkanîna çalakiyek laşî be. Plana bi β'-CuxV2O5 dê bi heman rengî bixebite.

Di DNA de ajokera hişk

Qadek din a lêkolînê lêkolîna li ser biyolojiyê ye. rêbazên hilanînê daneyan. Yek ji ramanên ku me di MT de jî gelek caran diyar kiriye, ev e. hilanîna daneyan di DNA de, wekî navgînek hilanînê ya sozdar, zehf tevlihev û aram tê hesibandin (3). Di nav yên din de, çareserî hene ku destûrê didin tomarkirina daneyan di genomên şaneyên zindî de.

Heya sala 2025-an, tê texmîn kirin ku li çaraliyê cîhanê her roj hema pênc sed exabyte dane têne hilberandin. Depokirina wan dikare zû bêkêmasî were bikar anîn. teknolojiya kevneşopî ya silicon. Tîrêjiya agahdariyê di DNA de bi potansiyel bi mîlyonan carî ji ya dîskên hişk ên kevneşopî zêdetir e. Tê texmîn kirin ku yek gram DNA dikare heya 215 mîlyon gigabayt hebe. Di heman demê de dema ku bi rêkûpêk were hilanîn jî pir stabîl e. Di sala 2017an de, zanyar genoma bi temamî ya cureyên hespê yên windabûyî yên ku 700 sal berê jiyaye derxistin, û sala borî, DNA ji mammothek ku mîlyon sal berê jiyabû hat xwendin.

Zehmetiya sereke dîtina rêyekê ye hevedudanî cîhana dîjîtal i Daneyên bi cîhana biyolojîk a genan. Niha li ser e senteza DNA di laboratuarê de, û her çend lêçûn bi lez dadikevin, ew hîn jî karekî dijwar û biha ye. Piştî ku sentez kirin, rêzik divê bi baldarî di vitro de werin hilanîn heya ku ji nû ve bikar bînin amade ne an jî bi karanîna teknolojiya guherandina genê CRISPR di nav hucreyên zindî de werin danîn.

Lekolînwanên Zanîngeha Columbia nêzîkatiyek nû destnîşan kirin ku destûrê dide veguheztina rasterast sînyalên elektronîk dîjîtal nav daneyên genetîkî yên ku di genomên şaneyên zindî de hatine tomarkirin. Harris Wang, yek ji endamên tîmê Singularity Hub, got: "Dîskên hişk ên hucreyî yên ku dikarin di wextê rast de hesab bikin û bi fîzîkî vesaz bikin bifikirin." "Em bawer dikin ku gava yekem ew e ku meriv rasterast daneyên binary di nav hucreyan de kod bike bêyî ku hewcedariya senteza DNA ya in vitro hebe."

Kar li ser bingeha tomarkerek hucreyê ya CRISPR-ê ye, ku Wang berê ji bo bakteriya E. coli hatî çêkirin, ku hebûna hin rêzikên DNA di hundurê şaneyê de destnîşan dike û vê îşaretê di genoma organîzmê de tomar dike. Pergal xwedan "modulek sensor" a li ser DNA-yê ye ku bersivê dide hin nîşanên biyolojîkî. Wang û hevkarên wî modula senzorê adapte kirin da ku bi biosensorek ku ji hêla tîmek din ve hatî pêşve xistin bixebite, ku di encamê de bersivê dide îşaretên elektrîkê. Di dawiyê de, ev destûr da lêkolîneran kodkirina rasterast a agahdariya dîjîtal di genoma bakteriyan de. Hejmara daneyên ku yek hucreyek dikare hilîne pir hindik e, tenê sê bit.

Ji ber vê yekê zanyaran rêyek dîtin ku 24 nifûsên bakterî yên cihêreng bi perçeyên cûda yên 3-bit di heman demê de, bi tevahî 72 bit, kod bikin. Wan ew ji bo şîfrekirina peyamên "Hello dinya!" bikar anîn. di bakteriyan de. û destnîşan kir ku bi fermankirina nifûsa berhevkirî û bi karanîna dabeşkerek taybetî hatî sêwirandin, ew dikarin peyamê bi rastbûna ji sedî 98 bixwînin. 

Eşkere ye, 72 bit ji kapasîteyê dûr e. hilanîna girseyî dîskên hişk ên nûjen. Lêbelê, zanyar bawer dikin ku çareserî dikare bi lez were pîvandin. Depokirina daneyan di hucreyan de li gor zanyariyan ji rêbazên din gelek erzantir e kodkirina genanji ber ku hûn dikarin li şûna ku hûn di senteza DNA ya çêkirî ya tevlihev re derbas bibin, bêtir şaneyan mezin bikin. Di heman demê de şaneyan xwedan şiyanek xwezayî ye ku DNA ji zirara hawîrdorê biparêze. Wan ev yek bi lê zêdekirina şaneyên E. coli li axê kulîlkên nesterilkirî destnîşan kirin û dûv re bi pêbawerî tevaya peyama 52-bit ji wan derxistin bi rêzgirtina civaka mîkrobial a axê. Zanyaran her wiha dest bi dîzaynkirina DNAya şaneyan kirine da ku karibin karên mantiqî û bîranînê bikin.

4. Dîtina yekjimariya transhumanîst wekî qonaxa paşîn a pêşveçûnê

pêxistinî teknîsyenê kompîturê i agahdanyarî ew bi têgînên "yekjimarî" yê transhumanîst ve girêdayî ye ku ji hêla paşerojên din ve jî tê pêşbînîkirin (4). Têkiliyên mejî-makîna, noyronên sentetîk, hilanîna daneyên genomîk - ev hemî dikarin di vî alî de pêşve bibin. Tenê pirsgirêkek heye - ev hemî rêbaz û ceribandinên di qonaxa destpêkê ya lêkolînê de ne. Ji ber vê yekê yên ku ji vê paşerojê ditirsin, divê di nav aramiyê de bimînin, û dilxwazên yekbûna mirov-makîne divê sar bibin.