https://bodybydarwin.com
Slider Image

מדוע תאים חיים הם העתיד של עיבוד נתונים

2022

חיים נבונים

עובש רפש גדל לעבר טלאי מזון ביעילותו של מהנדס רשת.

לא כל המחשבים עשויים מסיליקון. בהגדרה, מחשב הוא כל דבר שמעבד נתונים, מבצע חישובים או משתמש בשערי לוגיקה כביכול כדי להפוך תשומות (לדוגמה, 1s ו- 0s בקוד בינארי) לתפוקות. ועכשיו, קהילה בינלאומית קטנה של מדענים פועלת להרחיב את תחום המחשבים כך שיכלול תאים, בעלי חיים ואורגניזמים חיים אחרים. חלק מהניסויים שלהם הם תיאורטיים ביותר; אחרים מייצגים את הצעדים הראשונים לעבר מחשבים ביולוגיים שמישים. כולם ניסיונות לגרום לחיים לבצע עבודות שנעשות כעת על ידי שבבים ומעגלים.

בשנה שעברה, למשל, מדען מחשבים מאוניברסיטת מערב אנגליה בשם אנדי אדאמצקי וצוות חוקרים יפנים בנו שערי היגיון שרצים על סרטני חיילים. תחילה הם בנו מבוכים ששכפלו את צורת החוטים בשערי ההיגיון של המחשב.

ואז הם רדפו אחרי שני נחילי סרטנים (כניסות) מקצה השער לקצה השני. כאשר הנחילים התנגשו, הם התאחדו ויצרו נחיל (תפוקה) חדש, שלעתים קרובות פנה לכיוון סכום הווקטורים שלהם, והדגים שמערכת חיה, אקראית למדי, יכולה לייצר סדר שימושי.

"מאת": [בן KK Chan. המרכז לחקר המגוון הביולוגי. אקדמיה סיניקה

אם הסרטנים מיטיבים להתגודד יחד, אורגניזם חד-תאי השוכן בעצים נרקבים Physarum polycephalum או עובש רפש מיומן באופן מפתיע להכין מפות. אדמצצקי וסלים אקל, מדען מחשבים מאוניברסיטת קווינס באונטריו, בילו את השנים האחרונות באמצעות עובש רפש למיפוי רשתות.

עובש רפש "יוביל את המהפכה בתעשיית הביואלקטרוניקה והמחשבים."

באחד הניסויים הם לקחו מפה של קנדה, הטילו פתיתי שיבולת שועל (אוכל מעובש רפש) על הערים הגדולות של המדינה, והניחו את התבנית על טורונטו. הוא התפרק כדי ליצור את השבילים היעילים ביותר לערים, ויצר רשתות של "דרכים" שחיקו כמעט בצורה מושלמת את מערכת הכבישים הקנדית בפועל.

באפריל האחרון המחשבים הביולוגיים נהיו מרשימים עוד יותר. מהנדסי ביו-שווייץ הודיעו כי תיכננו תאים אנושיים לבצע תוספת או חיסור בינאריים, וכך מחשב עושה חשבון. הם הנדסו גנטית את התאים במעגל מורכב של גנים שמפעילים או מכבים זה את זה. התאים יכולים לעבד שתי תשומות שנוספות למנה שלהם (המולקולות אריתרומיצין ופלורטין) ולהציג תשובה על ידי הפקת חלבונים פלורסנטיים אדומים או ירוקים.

מה הטעם בכל זה? אדמצקי אומר שיכולות המיפוי של עובש רפש יכולות לתכנן כבישים, רשתות אלחוטיות ומעגלי עיבוד מידע טוב יותר מהמחשבים של ימינו. שילוב של עובש רפש עם אלקטרוניקה יכול גם להניב יתרונות. אדמצקי כבר מייצר שבב מחשב שמתחתן עם מהירות התקשורת החשמלית עם יכולות הלמידה של עובש רפש.

הטכנולוגיה ההיברידית תעבד מידע פחות כמו מחשב ויותר כמו מוח, לומד וצומח באמצעות חוויות וניסוי וטעייה, ומאפשר לפתור בעיות במדעי המוח וגם במדעי המחשב. "אנו משערים שמחקר המחשוב מבוסס- הפארארום יביא למהפכה בתעשיית הביואלקטרוניקה והמחשבים, לדבריו.

עמיתו אקל אומר כי יתרון אחד של מחשבי ביו הוא בכך שהם יכולים לתפקד במקומות שהאלקטרוניקה הקונבנציונלית אינה יכולה. "" חשבו על מחשוב בסביבות קשות כמו קרקעית האוקיינוס, גוף האדם, או בכוכב אחר בו המחשבים שלנו צורות חיים עלולות לשגשג בהגדרות בהן שבבי סיליקון עשויים להמיס, להקפיא או להתפורר.

"promo_image": {// s2.dmcdn.net/VawvP/x240-rCM.jpg כותרות ": {תיאור עובש": {מפיץ עובש ":

אבל היתרונות הגדולים ביותר יכולים להיות ברפואה, מכיוון שתאים מיומנים לאינטראקציה עם תאים אחרים. מרטין פוסנגר, ביו-מהנדס בחברת ETH ציריך והחוקר המוביל בפרויקט מחשבון התא, אומר כי ניתן לתכנת תאים ל"שתלים של תא חכם "שמרגישים בעיות בריאות בגוף האדם ומנהלים טיפולים מותאמים.

לדוגמה, חולה עם סיכון גבוה לסרטן השד יכול לקבל שתל שיכיר במולקולות המסמנות סרטן וייצר חלבונים כדי להרוג את התאים היוצרים אותם. "תא חולה הוא תוכנית עם באג שאומר אקל." מדעני מחשבים טובים למצוא באגים ולתקן אותם. את השאר אני משאיר לדמיונך. "

הספורט האולימפי ככל הנראה יהרוג אותך

הספורט האולימפי ככל הנראה יהרוג אותך

האשימו ברגים רופפים ו'אופטימיות מוגזמת 'בעיכוב האחרון של טלסקופ החלל החדש של נאס"א

האשימו ברגים רופפים ו'אופטימיות מוגזמת 'בעיכוב האחרון של טלסקופ החלל החדש של נאס"א

אירוע ההלבנה האחרון של חסם המחסום הגדול של שונית הגדולה יכול לאיית את הסוף

אירוע ההלבנה האחרון של חסם המחסום הגדול של שונית הגדולה יכול לאיית את הסוף