Indie: Bakterie w roli komputerów

Genetycznej modyfikacji bakterii dokonał zespół Sangrama Bagha z Instytutu Fizyki Jądrowej Saha w Kalkucie (Indie) (https://www.nature.com/articles/s41589-024-01711-4).

Uzyskane mikroorganizmy - "baktoneurony" - można łączyć w różnych kombinacjach, podobnie jak łączą się neurony w mózgu, aby rozwiązywać różne problemy. Choć są jednokomórkowcami, współpracują ze sobą jak komórki w organizmie wielokomórkowym.

W typowym, elektronicznym komputerze informacja zapisywana jest w systemie dwójkowym, jako zera i jedynki, którym odpowiadają napięcia niskie bądź wysokie. Baktoneurony używają natomiast trzech substancji chemicznych - ich obecność lub brak reprezentują jedynki albo zera.

Kultury baktoneuronów działają jak jednowarstwowa sztuczna sieć neuronowa. Taka architektura jest także podstawą działania dużych modeli językowych, takich jak ChatGPT, jednak w ich przypadku wykorzystywane są dziesiątki, czy nawet setki warstw.

Poszczególne bakterie mają długość zaledwie 2 do 5 mikrometrów, a ich "zasilanie" ma charakter chemiczny. Zbudowane z nich układy mogą być dużo mniejsze niż w przy elektronicznych odpowiednikach. Jako że bakterie potrafią się rozmnażać, można by je "produkować" w ogromnych ilościach i przy niskich kosztach.

Na razie tego rodzaju biologiczne komputery są w stanie na przykład wykrywać liczby pierwsze (w zakresie od 0 do 9), identyfikować samogłoski (wśród liter od A do L), fluoryzując na zielono lub czerwono, czy też obliczać maksymalną liczbę kawałków, na które można pokroić pizzę używając tylko prostych cięć.(PAP)

Autor: Paweł Wernicki