Làm thế nào các tế bào sống sẽ thay đổi thế giới xử lý dữ liệu
Khái niệm và ý nghĩa của các từ thay đổi theo thời gian, thích ứng với thực tế của các cộng đồng nơi họ được tuyển dụng. Một ví dụ điển hình là từ lương Lương, mà trước đây đề cập đến khoản thanh toán tiền lương được cung cấp cho những người lính của Đế chế La Mã. Ngày nay, muối là một phần nhỏ trong thu nhập hàng tháng của chúng tôi.
Từ "máy tính" không khác. Nếu chúng ta thấy nó ngày nay đồng nghĩa với máy tính xách tay và máy tính để bàn, khoa học có thể hiểu nó rộng hơn nhiều như bất kỳ cơ chế nào có thể nhận và xử lý dữ liệu hoặc thực hiện các phép tính. Bây giờ một số nhà nghiên cứu đã làm việc trong một lĩnh vực được gọi là máy tính sinh học, tức là các cách để mở rộng thế giới điện toán đến các tế bào, động vật và các sinh vật sống khác để khiến chúng hoạt động như những con chip.
Hiện tại, có nhiều lý thuyết hơn là tiến bộ thực tế trong lĩnh vực này, nhưng trong tương lai, với sự trợ giúp của công nghệ nano, các máy tính này có thể được sử dụng, ví dụ, trong các loại thuốc thông minh chỉ điều trị máy chủ của chúng trong một số điều kiện nhất định. Bạn có thể làm những việc như gửi một chuỗi phá hủy đến một tế bào ngay khi phát hiện ra bệnh.
Và theo như chúng tôi từ kịch bản này, vẫn còn rất nhiều trải nghiệm thú vị đang diễn ra trong lĩnh vực máy tính sinh học.
Cửa logic làm bằng cua
Một trong những thí nghiệm gây tò mò nhất về vấn đề này được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu tại Đại học Kobe, khi họ sử dụng một loài cua nhất định để mô phỏng các mạch logic cơ bản nhất của máy tính: AND và OR.
Trong thí nghiệm, những con cua này, thường đi theo đàn, được thả tự do trong mê cung được thiết kế hình học để hoạt động như thể chúng là mạch logic của riêng chúng, trong khi động vật giáp xác lần lượt đóng vai trò là electron hoặc bit, mô phỏng 1 hoặc Điều gì sẽ được thông qua như là đầu vào cho hệ thống.
Thật thú vị, mọi thứ hoạt động theo kế hoạch, mặc dù có một số mâu thuẫn mà các nhà khoa học tin rằng họ có thể giải quyết. Bài báo được xuất bản (PDF) chi tiết hơn về thí nghiệm. Mặc dù nó ít được sử dụng - sau tất cả, ai muốn xây dựng một máy tính với cua? - thí nghiệm dù sao cũng tò mò.
Trao đổi GPS của bạn cho một số khuôn
Nhà khoa học máy tính Selim Akl thuộc Đại học Queens, Canada, đã phát hiện ra một điều rất quan trọng: Một loại sinh vật sống cụ thể được gọi là nấm mốc chuyên tìm kiếm con đường ngắn nhất để đến thức ăn của bạn.
Để chứng minh lý thuyết này, Akl đã sử dụng bản đồ Canada với một số yến mạch trên đỉnh các trung tâm đông dân chính của quốc gia và, trên thành phố Toronto, một số nấm mốc. Cơ quan này sau đó đã phát triển theo hướng thực phẩm theo cách mô phỏng mạng lưới đường bộ của Canada.
Và đó không phải là tất cả: thí nghiệm đã được tái tạo trên toàn cầu nhiều lần, với kết quả tương tự cho các khu vực như Hoa Kỳ, Vương quốc Anh và Nhật Bản.
Đối với những người nghi ngờ tính di động của sinh vật này không có mắt và không có não, chỉ cần xem video ở trên và xem nó giải quyết một mê cung. Với khuôn chất nhờn, chúng ta có thể tìm hiểu, ví dụ, làm thế nào để tính toán tuyến đường tốt nhất đến đích bằng cách sử dụng ít năng lượng nhất có thể. Khả năng của nấm mốc cũng đang được khai thác để phát triển các mạng và mạch hiệu quả hơn.
Tế bào tài khoản tốt
Mặc dù các thử nghiệm trước đây rất thú vị, bạn không thể phủ nhận rằng chúng hơi thô sơ. Tuy nhiên, vào tháng Tư năm nay, các nhà khoa học Thụy Sĩ do Giáo sư Martin Fussalanger dẫn đầu đã lập trình các tế bào người để thực hiện các phép cộng và phép trừ nhị phân. Về cơ bản, đây là cách máy tính thực hiện các phép toán ở mức cơ bản nhất.
Dữ liệu đầu vào được sử dụng trong thí nghiệm này khá đặc biệt: một chất lấy từ táo, được gọi là phloretin và có khả năng kích hoạt các sợi thần kinh, và erythromycin, được sử dụng rộng rãi như một loại kháng sinh. Trong hệ thống tính toán sinh học, các chất này là dữ liệu đầu vào mà tế bào sẽ xử lý.
Hoạt động được mô phỏng bởi tế bào là một toán tử AND logic, tức là cả dữ liệu - chất táo và kháng sinh - phải có mặt để kết quả là 1 (đúng). Trong trường hợp này, tế bào phát ra ánh sáng huỳnh quang. Nếu một trong các chất bị thiếu, không có gì xảy ra, tức là kết quả cuối cùng là 0 (sai).
Trong tương lai, kỹ thuật này có thể có một số ứng dụng. Theo giáo sư Fussalanger, những tế bào này có thể được sử dụng để theo dõi quá trình trao đổi chất của bệnh nhân. Ví dụ, ở một người mắc bệnh tiểu đường, những "máy tính" nhỏ này có thể có một mạch có thể nhận ra một số phản ứng gây ra bởi bệnh và do đó giải phóng các chất điều trị bằng insulin.
Tuy nhiên, giai đoạn này vẫn còn lâu mới đạt được. Chúng tôi, những người bình thường, chỉ có thể chờ đợi tin tức mà các phương tiện truyền thông khoa học sẽ công bố trong một vài năm.
