Biologický superpočítač: Je právě ten budoucností IT?

Použitím nanotechnologií, bílkovin a chemikálie, která pohání buňky v živých organismech, se vědcům podařilo sestavit biologický superpočítač. Užívá méně energie, produkuje méně tepla a je výkonnější než standardní elektronické superpočítače. Jak daleko jsme od jeho praktického nasazení?

Biologický superpočítač: Je právě ten budoucností IT?


Biosuperpočítač o velikosti knihy spotřebovává výrazně méně energie, takže produkce tepla je notně snížená a dokonce má zvýšenou výkonnost, tvrdí vědci na univerzitě McGill. Právě tam pracují hlavní strůjci projektu.

„Podařilo se nám vytvořit komplexní síť ve velmi malém prostoru,“ říká Dan Nicolau, muž v čele katedry bioinženýrství na univerzitě McGill. „Začalo to jako vlastně nereálný nápad s nákresy, které připomínaly červy prozkoumávající bludiště.“

Nicolau na výzkumu pracuje se svým synem Danem Nicolauem mladším již 10 let. Připojili se k nim vědci z Německa, Švédska a Nizozemí. Jejich badání posunuje o krok dál práci na biologických počítačích, která existuje již roky.

Pro příklad v květnu minulého roku vědci na univerzitě Santa Barbara ohlásili práci na obvodu, který by napodoboval lidský mozek a užíval najednou kolem stovky umělých nervových spojů. Nicméně ten, ač lidský mozek připomínal, neobsahoval biologické součásti.

Již před desetiletím vědci předpovídali, že do 15 let se objeví hybridní počítače, které budou pracovat jako kombinace technologie a živého, organického materiálu. Někteří badatelé dokonce použili můru a mozkovou aktivitu opice k tomu, aby tím ovládali roboty.

Nyní se věci posunují ještě o stupeň výš.

„Je to vzrušující v tom, že zprvu nešlo o zrovna nadějný nápad, skoro sci-fi,“ říká Patrick Moorhead, analytik společnosti Moor Insights & Strategy. „Nepotřebujeme nutně zrovna toto, pokud se uskuteční něco jako kvantová výpočetní technologie; ale je důležité mít více nadějných želísek v ohni. S tolika možnostmi jedna musí vyjít.“

Biologický počítač je vytvořen tak, aby rychle zpracovával dostupná data a přesně využíval paralelní sítě, podobně, jako to dělají stávající elektronické superpočítače. Biopočítač užívá čip o velikosti 1,5 centimetrového čtverce s vyrytými kanálky, které přenáší malé řetězce proteinů místo standardních elektronů.

Pohyb bílkovin je řízen skrze adenosintrifosfát (ATP), nukleotid, jenž umožňuje přesun energie mezi buňkami. Je zcela zásadní pro funkci všech známých buněk, jeho nasazení v počítači tedy působí zcela logicky. Vědci z institutu McGill nazvali ATP „šťávou života“.

Ačkoli dosavadní úsilí ukazuje, že biosuperpočítače mohou zvládat komplexní matematické výpočty použitím paralelního výpočtu, vědci tvrdí, že je před nimi ještě mnoho práce, aby se z takových hybridů staly plnohodnotné funkční počítače.

„Teď, když tento model existuje jako řešení jednoho problému, bude následovat mnoho dalších pokusů o sestavení něčeho lepšího, např. použitím jiných biologických látek,“ říká Nicolau. „Je těžké říci, jak brzy to bude, než uvidíme plnohodnotný biosuperpočítač.“

Aby biopočítač mohl zvládnout složitější úlohy, jedním z řešení by mohlo být zkombinovat biostroj s konvenčním počítačem a tak vytvořit hybridní zařízení, dodává. „V současnosti pracujeme na různých možnostech, jak výzkum posunout dál,“ říká Nicolau.

Zeus Kerravala, analytik pro ZK research, nazval tuto práci „velkým krokem kupředu“ ve snaze vytvořit užitečné biosuperpočítače. „Cílem je poprat se s některými velkými problémy společnosti,“ říká. „Biologický počítač by mohl vést kalkulace jiným způsobem a třeba nám tak dát jiný pohled na některé z velkých otázek lidstva.“

Moorhead nazval bádání „přelomovým“. „Už jen fakt, že umí pracovat s matematikou, je krok kupředu.“

Úvodní foto: © gubh83 - Fotolia.com










Komentáře