Биокомпьютеры на основе мозговых органоидов — будущее энергоэффективных вычислений

Учёные выращивают из нейронов «живые процессоры», способные играть в Pong и распознавать речь. Технология обещает революцию в вычислительной технике, но сталкивается с этическими вызовами.

Биокомпьютеры на основе мозговых органоидов — будущее энергоэффективных вычислений

Идея процессоров из живой нервной ткани переходит из области научной фантастики в лаборатории. Учёные по всему миру разрабатывают биокомпьютеры, использующие кластеры выращенных в лаборатории нейронов человека — мозговые органоиды — для выполнения вычислительных задач. Эта технология, потребляющая в миллионы раз меньше энергии, чем кремниевые аналоги, способна в корне изменить будущее вычислений.

Основу биокомпьютеров составляют трёхмерные органоиды мозга, подключённые к массивам электродов. Эти «живые процессоры» уже демонстрируют практические результаты: в 2022 году компания Cortical Labs научила нейроны играть в классическую игру Pong, а недавно учёные из Бристольского университета использовали органоиды для распознавания букв шрифта Брайля. Система Brainoware применяет подобные структуры для базового распознавания речи.

Главный стимул развития направления — феноменальная энергоэффективность человеческого мозга, который потребляет около 20 Вт, выполняя миллиарды операций в секунду. Современные суперкомпьютеры, сопоставимые по мощности, требуют для работы мегаватты энергии.

Несмотря на прогресс, технология находится на ранней стадии. Текущие биокомпьютеры способны лишь на простые операции, а процесс выращивания и интеграции органоидов остаётся сложным. Этические вопросы также опережают развитие: отсутствуют чёткие международные стандарты, регулирующие работу с такими гибридными системами. Эксперты подчёркивают, что современные органоиды не обладают сознанием, но их быстрое развитие требует обновления этических принципов.

Коммерческий интерес к технологии растёт. Стартапы вроде швейцарской FinalSpark и австралийской Cortical Labs уже предлагают исследователям доступ к своим биогибридным платформам. Параллельно органоиды используются как альтернатива тестированию на животных в нейронауках и токсикологии, например, для моделирования эпилептической активности или оценки влияния химикатов на развитие мозга.

Прорыв в этой области может привести к созданию принципиально нового класса гибридных вычислительных систем, объединяющих лучшие качества биологической и электронной материи.

Читайте также

Ученые удалили ядовитый сероводород из нефти звуком и вакуумом

Ученые удалили ядовитый сероводород из нефти звуком и вакуумом

ИИ-калькулятор снизит стоимость проектирования фибробетона на 30%

ИИ-калькулятор снизит стоимость проектирования фибробетона на 30%

Ученые использовали ИИ для создания несмываемых цветных изображений на металле

Ученые использовали ИИ для создания несмываемых цветных изображений на металле

UBTech открыла завод для выпуска 10 тысяч человекоподобных роботов в год

UBTech открыла завод для выпуска 10 тысяч человекоподобных роботов в год

Ученые создают электронный микроскоп с квантовым компьютером

Ученые создают электронный микроскоп с квантовым компьютером

В Японии создают дома со встроенными роботами вместо гуманоидов

В Японии создают дома со встроенными роботами вместо гуманоидов

Инженеры разрабатывают компьютерные чипы, способные потреблять в 100 раз меньше энергии

Инженеры разрабатывают компьютерные чипы, способные потреблять в 100 раз меньше энергии

В России создали дешевые стеклянные чипы для производства нанолекарств

В России создали дешевые стеклянные чипы для производства нанолекарств

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Ученые оцифровали поведение жидкости внутри 3D-печатных конструкций

Ученые оцифровали поведение жидкости внутри 3D-печатных конструкций

Найден опасный порог плотности кости для операций на позвоночнике

Найден опасный порог плотности кости для операций на позвоночнике

Ученые выяснили, что Средиземное море быстро теплеет и становится солонее на глубине до 4 км

Ученые выяснили, что Средиземное море быстро теплеет и становится солонее на глубине до 4 км

Марсоход Curiosity обнаружил на Марсе необычные неглубокие ямы

Марсоход Curiosity обнаружил на Марсе необычные неглубокие ямы