A tudósok baktériumokat alakítottak át számítógépek „élő processzoraivá”

A tudósok baktériumokat „élő processzorokká” alakítanak, új irányokat nyitva a biológiai számítástechnika számára. A technológia ígéretet tesz arra, hogy megváltoztatja a számítási módunkat, energiát takarít meg, és bővíti az alkalmazásokat az orvostudományban és a környezetvédelemben.

A tudósok baktériumokkal kísérleteznek számítógépes processzorokban

A tudósok vizsgálják a baktériumok „élő processzorokká” alakításának lehetőségét, ami egy új irány a biológiai számítástechnika területén. Ahelyett, hogy teljes mértékben a szilíciumchipekre támaszkodna, ez a technológia magát az életet használja ki az adatok kiszámításához, feldolgozásához és az azokra való reagáláshoz.

Ez egy fontos előrelépésnek tekinthető, amely megnyithatja a fenntarthatóbb és energiatakarékosabb számítástechnika korszakát.

Hogyan működik egy „élő processzor”?

Ennek megfelelően a hagyományos, elektromosságon és tranzisztorokon alapuló technológia a modern világ pillérévé vált. Azonban egy ígéretes irány is felbukkant, az élő processzor. A mesterséges anyagok használata helyett ez a technológia a baktériumok életét használja ki az információk feldolgozásához, megnyitva a számítástechnika egy teljesen új koncepcióját.

A tudósok speciálisan tervezett DNS-darabok baktériumokba történő beültetésével „biológiai logikai áramkörökké” alakították azokat. Amikor bemeneti jelet kapnak, például egy vegyi anyag jelenlétét, ezek a baktériumok izzással vagy más biológiai átalakulásokkal reagálnak.

Ezek a reakciók egyenértékűek a hagyományos elektronikus áramkörök „be” vagy „ki” állapotaival, lehetővé téve a baktériumok számára az alapvető számítások elvégzését.

Bár egyetlen baktériumsejt számítási képességei korlátozottak, amikor több millió baktérium hasonlóan programozódik és egyidejűleg működik, egy óriási információfeldolgozó hálózatot alkotnak, amely egy biológiai szuperszámítógéphez hasonlóan működik.

A legfontosabb különbség az, hogy ez a teljes információfeldolgozás nem fogyaszt elektromos energiát, hanem teljes mértékben az élet természetes reakcióira támaszkodik.

Ez az egyedülálló mechanizmus számos előnnyel ruházza fel az élő processzorokat a szilíciumchipekkel szemben. A baktériumok önreplikációs képessége lehetővé teszi a „processzorok” számának automatikus növelését költséges gyártás nélkül. Továbbá rendkívül alacsony energiát fogyasztanak, ami fontos tényező a fenntartható számítástechnika felé vezető trendben.

A baktériumok különösen olyan zord környezetben képesek működni, amelyben az elektronikus chipek nem, például az emberi testben, ahol képesek felismerni a betegségek korai jeleit és gyorsan reagálni.

Ezekkel a hatalmas lehetőségekkel az élő processzorok várhatóan nemcsak kiegészítik, hanem egy teljesen új irányt is nyitnak a számítástechnika számára a szilíciumchipek évtizedek óta tartó dominanciája mellett.

Kihívások és kilátások a bioszámítástechnika korszakában

Az ígéretek ellenére a technológia továbbra is jelentős kihívásokkal néz szembe. A biológiai reakciók sokkal lassabbak, mint az elektronikus impulzusok, így nehéz felvenni a versenyt a szilíciumchipek feldolgozási sebességével.

Ezenkívül a baktériumok élőkörnyezete folyamatosan változik, ami megnehezíti a rendszer stabilitásának szabályozását és biztosítását.

Ezért vélik úgy sok szakértő, hogy az „élő processzorok” valószínűleg nem fogják teljesen felváltani a hagyományos chipeket a közeljövőben. Ehelyett kiegészítő eszközökké válnak, amelyeket olyan területeken fognak használni, ahol az elektronikus számítógépek nem működhetnek.

Tovább tekintve, ez a technológia a biológia és a digitális technológia fúzióját jelenti, kiterjesztve a számítástechnika koncepcióját az áramköri kártyákon és a tranzisztorokon túlra.

Ha a kutatások továbbra is haladnak előre, a bioszámítástechnika új korszaka jöhet létre, ahol az élet és a technológia összeolvad, energiatakarékos, környezetbarát megoldásokat kínálva, amelyek teljesen más módon terjesztik ki a mesterséges intelligenciát.

Lehetséges alkalmazások az orvostudományban és az életben

Az „élő processzorok” egyik legizgalmasabb lehetősége a személyre szabott gyógyászatban való alkalmazásuk. Programozott baktériumokat lehetne bejuttatni a szervezetbe, hogy figyeljék a betegségek jeleit, és automatikusan reagáljanak, ha rendellenességeket észlelnek.

Például egy „számítógépes” baktérium képes lehet érzékelni a vérben bekövetkező kémiai változásokat, és riasztási választ kiváltani, vagy akár valós időben gyógyszermolekulát felszabadítani. Ez megnyitja a lehetőséget a proaktív egészségügyi ellátásra, ahelyett, hogy csak a tünetek megjelenése után észlelnénk és kezelnénk a betegségeket.

A kutatók azt is jósolják, hogy az „élő processzor” az orvostudományon túl a környezetgazdálkodásban is felhasználható lesz, például a szennyezés észlelésében vagy a természetes ökoszisztémák monitorozásában.

Vissza a témához

Tuan Vi

Forrás: https://tuoitre.vn/cac-nha-khoa-hoc-bien-vi-khuyen-thanh-bo-xu-ly-song-cho-may-tinh-20250905110939843.htm