Ludzkie komórki zamiast krzemu? Powstało pierwsze biologiczne centrum danych

Australijski startup Cortical Labs otworzył właśnie w Melbourne biologiczne centrum danych, w którym obliczenia wykonywane są przez wyhodowane w laboratorium ludzkie komórki mózgowe. Zamiast rzędów szaf serwerowych wypełnionych konwencjonalnymi procesorami, placówka mieści 120 komputerów biologicznych, określanych jako jednostki CL1. Technologia ta stanowi bezprecedensowy przełom w integracji żywej materii z krzemem.

CL1 niczym kieszonkowy kalkulator

Każda jednostka CL1 wykorzystuje ludzkie neurony – wyhodowane z komórek macierzystych pozyskanych z ludzkiej krwi, które umieszcza się na specjalnym chipie. Układ ten potrafi wysyłać i odbierać sygnały elektryczne, a naturalne reakcje biologicznych komórek są odczytywane i interpretowane przez system jako wyniki skomplikowanych obliczeń.

Cortical Labs nie zamierza jednak poprzestać na rynku rodzimym. Założyciel i dyrektor generalny firmy Hon Weng Chong ogłosił już budowę drugiej placówki, w Singapurze. Powstanie ona we współpracy z DayOne Data Centers. Projekt ten, rozwijany początkowo przy Szkole Medycznej Yong Loo Lin na Narodowym Uniwersytecie Singapuru, ma docelowo wdrożyć nawet 1000 jednostek.

Głównym motorem napędowym tych inwestycji jest lawinowo rosnące zapotrzebowanie energetyczne sieci serwerowni AI. Podczas gdy amerykańskie centra danych zużywają tysiące megawatów z elektrowni węglowych, systemy australijskiego start-upu oferują drastyczne oszczędności. Jak twierdzi Chong, pojedyncza jednostka CL1 zużywa do pracy mniej energii niż zwykły kalkulator kieszonkowy.

Zastąpić sztuczne sieci neuronowe

Koncepcja wykorzystania żywych tkanek do obliczeń, określana przez naukowców z prestiżowego Johns Hopkins University mianem „inteligencji organoidalnej” (OI), zyskuje coraz szersze uznanie w świecie nauki. Ludzki mózg wciąż deklasuje bowiem najnowocześniejsze superkomputery pod względem wydajności. Szacuje się, że potrafi on przechowywać równowartość 2,5 petabajta danych, zużywając przy tym moc rzędu zaledwie kilku watów. Dla porównania, algorytmy sztucznej inteligencji, aby dorównać człowiekowi w identyfikacji obiektów lub opanowaniu gry planszowej, potrzebują tysięcy prób, ogromnych zbiorów danych i gigawatów mocy obliczeniowej.

Czytaj więcej

Technologie

Robot otrzymał biologiczny mózg. Zaskakujący efekt

Naukowcy z Chin wyhodowali w laboratorium strukturę komórkową przypominającą mózg, a następnie połączyli ją z systemem neuronowym maszyny. Czy przy...

Badacze z Baltimore, współpracując z dr. Brettem Kaganem z Cortical Labs, wskazują, że choć obecne organoidy składają się z około 50 tys. komórek (co stanowi odpowiednik mózgu muszki owocowej), technologicznym celem jest osiągnięcie pułapu 10 mln neuronów.

Równolegle nad podobnymi rozwiązaniami pracuje szwajcarski startup FinalSpark. Firma ta, bazując na neuronach pobieranych ze skóry, przetestowała już miliony komórek in vitro. Szwajcarzy dążą do stworzenia maszyn o zdolnościach wnioskowania i przetwarzania informacji, które w przyszłości mogłyby w pełni zastąpić sztuczne sieci neuronowe.

Od gier wideo do przełomu w medycynie

Choć moc dzisiejszych biokomputerów jest wciąż skromna w porównaniu z układami takich gigantów jak Nvidia, tempo postępu jest zauważalne. W ramach głośnego projektu DishBrain, Cortical Labs nauczył swoje komórki grać w klasycznego Ponga. Zaledwie w ubiegłym miesiącu zaprezentowano kolejny, znacznie większy sukces: sieć złożona z 200 tys. żywych neuronów na chipie zagrała w złożoną i wymagającą orientacji przestrzennej grę Doom.

Potencjał biologicznych układów wykracza jednak daleko poza sektor IT i optymalizację kosztów. Australijsko-amerykańskie zespoły badawcze podkreślają, że organoidy tworzone ze spersonalizowanych próbek krwi lub skóry pacjentów umożliwią rewolucję w diagnostyce, pozwolą na precyzyjne, laboratoryjne badanie chorób neurologicznych, takich jak choroba Alzheimera, oraz bezpieczne testowanie wpływu nowych leków i toksyn bezpośrednio na żywej tkance.