Ученые начинают разработку живых компьютеров: невероятная технология, которая будет использовать бактерии вместо чипов

Четырехлетний проект направлен на разработку платформ, интегрирующих обнаружение микроорганизмов и коммуникацию с электронными сетями.

Конечная цель — проложить путь к вычислительным системам, построенным на живых клетках, а не на традиционном кремниевом оборудовании.

«Микробы — выдающиеся процессоры информации, и мы хотим понять, как объединить их в сети, которые будут вести себя разумно», — сказал Беннетт.

«Интегрируя биологию с электроникой, мы надеемся создать новый класс вычислительных платформ, способных адаптироваться, обучаться и реагировать на окружающую среду».

Это исследование подчёркивает растущий потенциал синтетической биологии — области, в которой микробы рассматриваются не просто как живые организмы, но и как мощные процессоры информации. Микроорганизмы обладают природной способностью воспринимать окружающую среду и адаптироваться к ней, взаимодействуя друг с другом химическим или электрическим путём для генерации коллективных реакций.

Команда Беннетта рассматривает каждую клетку как процессор, который в сочетании с другими клетками может функционировать как параллельная вычислительная система.

Возможные применения

В случае успеха исследование может ускорить развитие таких ключевых областей, как медицинская диагностика, мониторинг окружающей среды и разработка вычислительных приложений нового поколения.

Одним из запланированных применений является создание интеллектуальных биосенсоров, способных определять химические сигнатуры, такие как биомаркеры заболеваний или загрязнители окружающей среды, и передавать результаты в электронном виде. Проект также направлен на разработку микробных консорциумов, способных интегрировать химические и электронные сигналы для распознавания образов и обучения посредством «клеточной памяти». Для этого будут использоваться системы непрерывного культивирования, которые будут поддерживать активность микроорганизмов, подключенных к электронному интерфейсу, что позволит со временем улучшить их реакцию.

В исследовательскую группу, помимо Беннетта, входят главные исследователи Кирстин Мэтьюз, Кэролайн Аджо-Франклин и Анастасиос Кириллидис из Университета Райса, а также Крешимир Йосич из Хьюстонского университета.

Признавая значимость своей работы, проект также изучит этические, правовые и социальные последствия программируемых живых компьютеров, включая нормативную базу и общественное признание. «Помимо диагностики и мониторинга, живые компьютеры однажды смогут адаптироваться и развиваться способами, которые превзойдут возможности традиционных машин», — подытожил Беннетт.

источник