В Nature Communications опубликована обзорная работа исследователей из Университета Макуори и Центра передового опыта в области синтетической биологии ARC. В ней рассматриваются технологии, на стыке которых может появиться совершенно новый тип вычислений — гибрид биологических систем и цифровой логики. Такой подход получил название «полусинбио» — от сочетания полупроводников и синтетической биологии.
Современные кремниевые процессоры уже приближаются к физическим ограничениям. Для обучения больших ИИ-моделей требуется колоссальное количество энергии и ресурсов. В то же время даже простейшие биологические организмы умеют решать задачи оптимизации, навигации и адаптации без лишнего расхода энергии. Ученые приводят пример слизевика, который находит кратчайший путь между источниками пищи — и все это без мозга и электричества.
В статье описываются направления, где природа может вдохновить инженеров: нейроморфные чипы, имитирующие работу мозга, органы на чипе для тестирования лекарств, системы хранения данных на основе ДНК, а также живые сенсоры, способные обнаружить патогены еще до появления симптомов. Картирование связей в мозге насекомых и других организмов уже используется для создания ИИ с новым уровнем адаптивности.
По словам авторов, задача не в том, чтобы «втиснуть» биологию в существующую архитектуру компьютеров. Напротив, необходимо выстраивать новые принципы, где природа и технология будут действовать совместно. Такой подход позволит создавать более устойчивые, эффективные и интеллектуальные системы.
Интеграция биологических и цифровых компонентов потребует усилий не только от инженеров, но и от политиков. Контроль за такими технологиями может сыграть стратегическую роль в будущем. Ведь речь идет не просто о новых чипах — а о переосмыслении самой идеи интеллекта и управления информацией.
Интерес к биоинженерии стремительно растет — ученые не только размышляют о замене кремниевых чипов живыми клетками, но и создают все более реалистичные модели человеческих органов. Один из примеров — новый сосудистый чип, который воспроизводит сложную геометрию кровеносной системы человека, включая аневризмы и сужения. Об этом подробнее можно узнать в этой статье.