La computadora se basa tradicionalmente en las arquitecturas rígidas de los chips de silicio, que funcionan bajo lógica predecible e instrucciones prefirentes. La naturaleza, por otro lado, muestra una danza complicada de adaptabilidad, como se puede ver en cómo los microbios reaccionan a los cambios en el entorno a través de redes de señales internas. Esta agilidad natural, anteriormente interesante interesante interesante para los biólogos, ahora atrae la atención de los científicos informáticos y los biólogos sintéticos.
En la Universidad de Rice, una iniciativa de investigación innovadora, dirigida por Biosciences, se sumerge en el potencial de estos organismos naturalmente inteligentes como procesadores de información. Este esfuerzo significa un cambio de simplemente simular procesos biológicos en el software a la grabación directa de los sistemas vivos en el hardware.
El centro de este estudio es el concepto de tratar los sistemas microbianos como procesadores. El equipo de arroz investiga cómo las bacterias transmiten señales químicas y eléctricas, con el objetivo de decodificar esta comunicación a información utilizable. Su objetivo se extiende más allá del rendimiento de la tarea; Se esfuerzan por crear sistemas que puedan aprender y evolucionar, relacionados con organismos vivos que se adaptan a través de la experiencia.
Un área de enfoque central es la memoria celular, una característica con la que los microbios pueden almacenar información sobre estímulos del pasado. Al desbloquear los mecanismos detrás de cómo estos microorganismos recuerdan y reaccionan sus entornos, los investigadores esperan diseñar redes que puedan pagar un comportamiento dinámico y auto modificador. Bennett ha articulado que «las computadoras vivas pueden ajustarse y evolucionar un día de manera que exceda las posibilidades de las máquinas tradicionales».
La promesa del uso de la computadora microbiana radica en los marcos de comunicación existentes que usan estos organismos. Las bacterias no funcionan por separado; Forman colonias complejas, participan en intermunicipios e incluso comparten información sobre especies. Esta conectividad inherente se puede utilizar para crear sistemas paralelos masivos que sean expertos en la realización de tareas con mayor flexibilidad y capacidad de respuesta que las máquinas convencionales.
El uso de la computadora microbiana no es el único camino que se explora en esta integración biológica con la tecnología. Las startups como los laboratorios corticales han comenzado a fusionar células humanas con electrónica. Su sistema de inteligencia biológica sintética (SBI) incluye neuronas humanas en chips de silicio, lo que permite que las redes neuronales respondan a la estimulación eléctrica. Es notable que su sistema, conocido como CL-1, haya demostrado la posibilidad de jugar una versión de Pong, incluso superó los chips de silicio que se utilizan para entrenar modelos de inteligencia artificial.
Con este campo emergente, la startup suiza Final Spark ha desarrollado Neuro Platform, que conecta organoides cerebrales cultivados en laboratorio con circuitos electrónicos. Estos organoides, estimulados por pulsos eléctricos, interactúan con programas digitales y impulsan los límites de lo que los sistemas vivos pueden alcanzar cuando están integrados con la tecnología. En medio de estas afirmaciones, las consideraciones éticas sobre tales tecnologías se discuten fervientemente.
En la Universidad de Rice, los investigadores proponen que se transforme el concepto tradicional de informática. Mediante el uso de microbios como procesadores, existe el potencial de crear interfaces electrónicas que mejoren y apunten a sus posibilidades naturales. Este cambio de paradigma puede conducir a sistemas que reaccionan a las señales químicas en tiempo real, como los sensores de biose para contaminantes ambientales, patógenos o incluso indicadores neurológicos.
A diferencia de las tecnologías actuales que dependen de los umbrales programados establecidos, estas biocomputadoras pueden determinar las reacciones autónomas basadas en circunstancias aprendidas, de modo que sus acciones se adaptan a estímulos constantemente cambiantes.
Bennett y su equipo también consideran las consecuencias éticas y sociales de integrar máquinas vivos en entornos públicos y comerciales. Aunque las opciones a largo plazo aún son especulativas, la base se establece para una nueva raza de computadoras que crecen, aprenden y evolucionan la naturaleza dinámica de la vida misma.
