ඩිජිටල් තාක්ෂණය ජීව විද්යාව, DNA සහ මොළයට ටිකක් සමීපයි
නුදුරු අනාගතයේ දී මිනිසුන්ට පූර්ණ-පරිගණක-මොළයේ අතුරු මුහුණතක් නිර්මාණය කිරීමට හැකි වනු ඇතැයි Elon Musk සහතික කරයි. මේ අතර ඔහු සතුන් පිළිබඳවත්, පළමුව ඌරන් පිළිබඳවත්, මෑතක දී වඳුරන් පිළිබඳවත් කළ පර්යේෂණ ගැන අපට විටින් විට අසන්නට ලැබේ. කස්තුරි ඔහුගේ මාර්ගය ලබා ගන්නා අතර පුද්ගලයෙකුගේ හිසෙහි සන්නිවේදන පර්යන්තයක් සවි කිරීමට හැකි වනු ඇතැයි යන අදහස සමහරුන් ආකර්ෂණය කරයි, අනෙක් අය බිය ගන්වයි.
ඔහු වැඩ කරන්නේ අලුත් එකක් පමණක් නොවේ කස්තුරි. එක්සත් රාජධානිය, ස්විට්සර්ලන්තය, ජර්මනිය සහ ඉතාලිය යන රටවල විද්යාඥයින් විසින් ඒකාබද්ධ කරන ලද ව්‍යාපෘතියක ප්‍රතිඵල මෑතකදී ප්‍රකාශයට පත් කරන ලදී. ස්වභාවික සමග කෘතිම නියුරෝන (එක). මේ සියල්ල සිදු කරනු ලබන්නේ අන්තර්ජාලය හරහා වන අතර එමඟින් ජීව විද්‍යාත්මක සහ "සිලිකන්" නියුරෝන එකිනෙකා සමඟ සන්නිවේදනය කිරීමට ඉඩ සලසයි. මෙම අත්හදා බැලීම මීයන් තුළ වර්ධනය වන නියුරෝන සම්බන්ධ වූ අතර පසුව ඒවා සංඥා කිරීම සඳහා භාවිතා කරන ලදී. කණ්ඩායම් නායක ස්ටෙෆානෝ වාසනෙලි චිපයක් මත තබා ඇති කෘතිම නියුරෝන ජීව විද්‍යාත්මක ඒවා සමඟ කෙලින්ම සම්බන්ධ කළ හැකි බව විද්යාඥයින් ප්‍රථම වරට පෙන්වා දීමට සමත් වූ බව වාර්තා විය.
පර්යේෂකයන්ට ප්‍රයෝජන ගැනීමට අවශ්යයි කෘතිම ස්නායු ජාල මොළයේ හානියට පත් ප්‍රදේශවල නිසි ක්‍රියාකාරිත්වය යථා තත්ත්වයට පත් කිරීම. විශේෂ බද්ධ කිරීමකට බද්ධ කළ පසු, නියුරෝන මොළයේ ස්වාභාවික තත්වයන්ට අනුවර්තනය වන කෘතිම කෘත්‍රිම වර්ගයක් ලෙස ක්රියා කරයි. ඔබට මෙම ව්‍යාපෘතිය ගැන වැඩි විස්තර Scientific Reports හි ලිපියකින් කියවිය හැක.
ෆේස්බුක් ඔබේ මොළයට ඇතුල් වීමට අවශ්යයි
එවැනි නව තාක්ෂණයට බිය වන අය නිවැරදි විය හැකිය, විශේෂයෙන් අපට එය ඇසෙන විට, උදාහරණයක් ලෙස, අපගේ මොළයේ “අන්තර්ගතය” තෝරා ගැනීමට අපි කැමතියි. Facebook පිටුබලය ලබන පර්යේෂණ මධ්‍යස්ථානය Chan Zuckerberg BioHub විසින් 2019 ඔක්තෝම්බර් මාසයේදී පවත්වන ලද උත්සවයකදී, මූසිකය සහ යතුරුපුවරුව ප්‍රතිස්ථාපනය කරන මොළය පාලනය කළ හැකි අතේ ගෙන යා හැකි උපාංග සඳහා බලාපොරොත්තු ගැන ඔහු කතා කළේය. CNBC විසින් උපුටා දක්වන ලද Zuckerberg පැවසුවේ "ඉලක්කය වන්නේ අතථ්‍ය හෝ වැඩි දියුණු කළ යථාර්ථයේ ඇති වස්තූන් ඔබේ සිතුවිලි සමඟ පාලනය කිරීමට හැකි වීමයි. Facebook විසින් CTRL-labs, මොළය-පරිගණක අතුරුමුහුණත් පද්ධති සංවර්ධනය කරන ආරම්භයක් ඩොලර් බිලියනයකට ආසන්න මුදලකට මිල දී ගෙන ඇත.
මොළය-පරිගණක අතුරුමුහුණත පිළිබඳ වැඩ මුලින්ම ප්‍රකාශයට පත් කරන ලද්දේ 8 දී Facebook F2017 සමුළුවේදීය. සමාගමේ දිගුකාලීන සැලැස්මට අනුව, එක් දිනක් ආක්රමණශීලී නොවන පැළඳිය හැකි උපාංග භාවිතා කරන්නන්ට ඉඩ සලසයි සිතීමෙන් පමණක් වචන ලියන්න. නමුත් මේ ආකාරයේ තාක්ෂණය තවමත් ඉතා මුල් අවධියක පවතී, විශේෂයෙන්ම අපි ස්පර්ශ, ආක්රමණශීලී නොවන අතුරුමුහුණත් ගැන කතා කරමු. “මොළයේ සිදුවන දේ මෝටර් ක්‍රියාකාරකම් බවට පරිවර්තනය කිරීමට ඔවුන්ට ඇති හැකියාව සීමිතයි. විශාල අවස්ථාවන් සඳහා, යමක් බද්ධ කළ යුතුය, ”සකර්බර්ග් ඉහත සඳහන් කළ රැස්වීමේදී පැවසීය.
මිනිසුන් තම අසීමිත රුචිය සඳහා ප්‍රසිද්ධ පුද්ගලයින් සමඟ සම්බන්ධ වීමට "යමක් බද්ධ කිරීමට" ඉඩ සලසන්නේද? ෆේස්බුක් වෙතින් පුද්ගලික දත්ත? (2) සමහර විට එවැනි අය හමුවනු ඇත, විශේෂයෙන් ඔහු ඔවුන්ට කියවීමට අකමැති ලිපි කැපීමට ඉදිරිපත් කරන විට. 2020 දෙසැම්බරයේදී Facebook, පරිශීලකයින්ට තොරතුරු කියවීමට අවශ්‍ය නොවන පරිදි තොරතුරු සාරාංශ කිරීමට මෙවලමක් මත වැඩ කරන බව සේවකයින්ට පැවසීය. එම රැස්වීමේදීම, ඔහු මානව සිතුවිලි හඳුනාගෙන ඒවා වෙබ් අඩවියේ ක්‍රියාවන් බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා ස්නායු සංවේදකයක් සඳහා වැඩිදුර සැලසුම් ඉදිරිපත් කළේය.
2. Facebook හි මොළය සහ අතුරු මුහුණත්
මොළයේ කාර්යක්‍ෂම පරිගණක මොනවාද?
මෙම ව්යාපෘති නිර්මාණය කළ යුතු එකම උත්සාහයන් නොවේ. මෙම ලෝකවල සම්බන්ධය පමණක් අනුගමනය කරන එකම ඉලක්කය නොවේ. උදාහරණයක් ලෙස ඇත. neuromorphic ඉංජිනේරු විද්යාව, යන්ත්‍රවල හැකියාවන් ප්‍රතිනිර්මාණය කිරීම ඉලක්ක කරගත් ප්‍රවණතාවයකි මිනිස් මොළය, උදාහරණයක් ලෙස, එහි බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව අනුව.
අපි සිලිකන් තාක්ෂණයට ඇලී සිටියහොත් 2040 වන විට ගෝලීය බලශක්ති සම්පත්වලට අපගේ පරිගණක අවශ්‍යතා සපුරාලීමට නොහැකි වනු ඇතැයි පුරෝකථනය කර ඇත. එබැවින්, දත්ත වේගයෙන් හා, වඩාත් වැදගත් ලෙස, වඩා බලශක්ති කාර්යක්ෂමව සැකසීමට හැකි නව පද්ධති සංවර්ධනය කිරීමේ හදිසි අවශ්‍යතාවයක් පවතී. මෙම ඉලක්කය සපුරා ගැනීම සඳහා අනුකරණ ශිල්පීය ක්රම එක් ක්‍රමයක් විය හැකි බව විද්‍යාඥයන් බොහෝ කලක සිට දැන සිටියහ. මිනිස් මොළය.
W සිලිකන් පරිගණක විවිධ භෞතික වස්තූන් විසින් විවිධ කාර්යයන් සිදු කරනු ලබන අතර, එය සැකසුම් කාලය වැඩි කරන අතර විශාල තාප අලාභයක් ඇති කරයි. ඊට ප්‍රතිවිරුද්ධව, මොළයේ ඇති නියුරෝනවලට අපගේ වඩාත්ම දියුණු පරිගණකවල වෝල්ටීයතාව මෙන් දස ගුණයක විශාල ජාලයක් හරහා එකවර තොරතුරු යැවීමට සහ ලබා ගැනීමට හැකිය.
සිලිකන් සගයන්ට වඩා මොළයේ ඇති ප්රධාන වාසිය වන්නේ දත්ත සමාන්තරව සැකසීමේ හැකියාවයි. එක් එක් නියුරෝන තවත් දහස් ගණනකට සම්බන්ධ වී ඇති අතර, ඒවා සියල්ලම දත්ත සඳහා යෙදවුම් සහ ප්‍රතිදානයන් ලෙස ක්රියා කළ හැකිය. තොරතුරු ගබඩා කිරීමට සහ සැකසීමට, අප කරන පරිදි, නියුරෝන වල මෙන්, සන්නායක තත්වයේ සිට අනපේක්ෂිත තත්වයකට ඉක්මනින් හා සුමට ලෙස සංක්‍රමණය විය හැකි භෞතික ද්‍රව්‍ය සංවර්ධනය කිරීම අවශ්‍ය වේ.
මීට මාස කිහිපයකට පෙර, එවැනි ගුණ ඇති ද්‍රව්‍යයක් අධ්‍යයනය කිරීම පිළිබඳ ලිපියක් මැටර් සඟරාවේ පළ විය. ටෙක්සාස් A&M විශ්වවිද්‍යාලයේ විද්යාඥයින් විසින් β'-CuXV2O5 සංයෝග සංකේතයෙන් නැනෝ වයර් නිර්මාණය කර ඇති අතර එය උෂ්ණත්වය, වෝල්ටීයතාව සහ ධාරාවෙහි වෙනස්වීම් වලට ප්‍රතිචාර වශයෙන් සන්නායක තත්වයන් අතර දෝලනය වීමේ හැකියාව පෙන්නුම් කරයි.
සමීපව පරීක්ෂා කිරීමේදී, මෙම හැකියාව β'-CuxV2O5 පුරා තඹ අයන චලනය වීම නිසා ඇති වන බව සොයා ගන්නා ලදී. ඉලෙක්ට්රෝන චලනය සහ ද්රව්යයේ සන්නායක ගුණ වෙනස් කරයි. මෙම සංසිද්ධිය පාලනය කිරීම සඳහා, β'-CuxV2O5 හි විද්‍යුත් ආවේගයක් ජනනය වේ, ජීව විද්‍යාත්මක නියුරෝන එකිනෙක එකිනෙකින් සංඥා යවන විට ඇති වන ආවේගයට බොහෝ සෙයින් සමාන වේ. අපගේ මොළය ක්රියා කරන්නේ ප්රධාන අවස්ථා වලදී ඇතැම් නියුරෝන අද්විතීය අනුපිළිවෙලකට වෙඩි තැබීමෙනි. ස්නායුක සිදුවීම් මාලාවක් තොරතුරු සැකසීමට මඟ පාදයි, එය මතකයක් නැවත කැඳවීම හෝ ශාරීරික ක්‍රියාකාරකම් සිදු කරයි. β'-CuxV2O5 සමඟ යෝජනා ක්රමය එකම ආකාරයකින් ක්රියා කරනු ඇත.
DNA වල දෘඪ තැටිය
පර්යේෂණයේ තවත් අංශයක් වන්නේ ජීව විද්යාව පදනම් කරගත් පර්යේෂණයකි. දත්ත ගබඩා කිරීමේ ක්රම. MT හි අප බොහෝ වාරයක් විස්තර කර ඇති එක් අදහසක් පහත දැක්වේ. DNA වල දත්ත ගබඩා කිරීම, බලාපොරොත්තු සහගත, අතිශයින්ම සංයුක්ත සහ ස්ථාවර ගබඩා මාධ්‍යයක් ලෙස සැලකේ (3). අනෙක් ඒවා අතර, සජීවී සෛලවල ජෙනෝමවල දත්ත ගබඩා කිරීමට ඉඩ සලසන විසඳුම් තිබේ.
2025 වන විට ලොව පුරා දිනකට එක්සබයිට් පන්සියයකට ආසන්න දත්ත නිපදවනු ඇතැයි ගණන් බලා ඇත. ඒවා ගබඩා කිරීම ඉක්මනින් භාවිතයට නුසුදුසු විය හැකිය. සාම්ප්රදායික සිලිකන් තාක්ෂණය. DNA වල තොරතුරු ඝනත්වය සාම්ප්රදායික දෘඪ තැටි වලට වඩා මිලියන ගුණයකින් වැඩි විය හැක. DNA ග්‍රෑම් එකක ගිගාබයිට් මිලියන 215ක් අඩංගු විය හැකි බව ගණන් බලා ඇත. නිසි ලෙස ගබඩා කළ විට එය ඉතා ස්ථායී වේ. වසර 2017 කට පෙර ජීවත් වූ වඳ වී ගිය අශ්ව විශේෂයක සම්පූර්ණ ජෙනෝමය 700 දී විද්යාඥයින් විසින් නිස්සාරණය කරන ලද අතර, පසුගිය වසරේ DNA වසර මිලියනයකට පෙර ජීවත් වූ දැවැන්තයෙකුගෙන් කියවන ලදී.
ප්රධාන දුෂ්කරතාවය වන්නේ මාර්ගයක් සොයා ගැනීමයි සම්බන්ධතාවය ඩිජිටල් ලෝකය i ජානවල ජෛව රසායනික ලෝකය සමඟ දත්ත. එය දැනට පවතී DNA සංශ්ලේෂණය රසායනාගාරයේ, සහ පිරිවැය වේගයෙන් පහත වැටුණද, එය තවමත් දුෂ්කර හා මිල අධික කාර්යයකි. සංස්ලේෂණය කළ පසු, අනුක්‍රම නැවත භාවිතයට සූදානම් වන තෙක් හෝ CRISPR ජාන සංස්කරණ තාක්ෂණය භාවිතයෙන් ජීව සෛල තුළට හඳුන්වා දිය හැකි වන තුරු ප්‍රවේශමෙන් vitro තුළ ගබඩා කළ යුතුය.
කොලොම්බියා විශ්ව විද්‍යාලයේ පර්යේෂකයන් සෘජු පරිවර්තනයකට ඉඩ සලසන නව ප්‍රවේශයක් ප්‍රදර්ශනය කර ඇත ඩිජිටල් ඉලෙක්ට්රොනික සංඥා සජීවී සෛලවල ජෙනෝමවල ගබඩා කර ඇති ජාන දත්ත තුළට. "සැබෑ කාලීනව ගණනය කිරීමට සහ භෞතිකව නැවත සකස් කිරීමට හැකි සෙලියුලර් දෘඪ තැටි සිතන්න" යනුවෙන් Singularity Hub කණ්ඩායමේ සාමාජිකයෙකු වන Harris Wang පැවසීය. "අපි විශ්වාස කරන්නේ පළමු පියවර වන්නේ in vitro DNA සංස්ලේෂණයකින් තොරව සෛල තුළට ද්විමය දත්ත සෘජුවම කේතනය කිරීමට හැකි වීමයි."
මෙම කාර්යය CRISPR-පාදක සෛල රෙකෝඩරයක් මත පදනම් වේ වෑන් E. coli බැක්ටීරියාව සඳහා කලින් වර්ධනය කරන ලද අතර, සෛලය තුළ යම් DNA අනුක්‍රමික පවතින බව හඳුනාගෙන මෙම සංඥාව ජීවියාගේ ජෙනෝමය තුළ සටහන් කරයි. පද්ධතියට DNA මත පදනම් වූ "සංවේදක මොඩියුලයක්" ඇත, එය ඇතැම් ජීව විද්‍යාත්මක සංඥා වලට ප්‍රතිචාර දක්වයි. වැන්ග් සහ ඔහුගේ සගයන් වෙනත් කණ්ඩායමක් විසින් නිපදවන ලද ජෛව සංවේදකයක් සමඟ වැඩ කිරීමට සංවේදක මොඩියුලය අනුවර්තනය කරන ලද අතර එය විද්‍යුත් සංඥා වලට ප්‍රතිචාර දක්වයි. අවසානයේදී, මෙය පර්යේෂකයන්ට ඉඩ ලබා දුන්නේය බැක්ටීරියා ජෙනෝමය තුළ ඩිජිටල් තොරතුරු සෘජු කේතනය කිරීම. එක් සෛලයකට ගබඩා කළ හැකි දත්ත ප්‍රමාණය තරමක් කුඩා ය, බිටු තුනක් පමණි.
එබැවින් විද්යාඥයින් විසින් එකවර බිටු 24ක් සඳහා විවිධ 3-බිට් දත්ත කොටස් සමඟ එකිනෙකට වෙනස් බැක්ටීරියා ගහණ 72ක් සංකේතනය කිරීමට ක්‍රමයක් සොයා ගත්හ. ඔවුන් එය "Hello world!" පණිවිඩ සංකේතනය කිරීමට භාවිතා කළහ. බැක්ටීරියා වල. සහ සංචිත කරන ලද ජනගහනය ඇණවුම් කිරීමෙන් සහ විශේෂයෙන් නිර්මාණය කරන ලද වර්ගීකරණයක් භාවිතා කිරීමෙන්, ඔවුන්ට සියයට 98 ක නිරවද්‍යතාවයකින් පණිවිඩය කියවිය හැකි බව පෙන්වා දුන්නේය.
නිසැකවම, බිටු 72 ධාරිතාවයෙන් බොහෝ දුරස් වේ. මහා ගබඩා නවීන දෘඪ තැටි. කෙසේ වෙතත්, විද්යාඥයින් විශ්වාස කරන්නේ විසඳුම ඉක්මනින් පරිමාණය කළ හැකි බවයි. සෛල තුළ දත්ත ගබඩා කිරීම එය විද්‍යාඥයින්ට අනුව අනෙකුත් ක්‍රමවලට වඩා බෙහෙවින් ලාභදායී ය ජාන තුළ කේතනය කිරීමමක්නිසාද යත්, ඔබට සංකීර්ණ කෘත්‍රිම ඩීඑන්ඒ සංස්ලේෂණය හරහා යනවා වෙනුවට තවත් සෛල වර්ධනය කළ හැකි බැවිනි. පාරිසරික හානිවලින් DNA ආරක්ෂා කිරීමේ ස්වභාවික හැකියාවක් ද සෛල සතු වේ. ජීවානුහරණය නොකළ බඳුන් පසට E. coli සෛල එකතු කිරීමෙන් සහ පස ආශ්‍රිත ක්ෂුද්‍රජීවී ප්‍රජාව අනුපිළිවෙලින් අනුපිළිවෙලින් සම්පූර්ණ බිටු 52 පණිවිඩය විශ්වාසදායක ලෙස උපුටා ගැනීමෙන් ඔවුන් මෙය ප්‍රදර්ශනය කළහ. විද්යාඥයින් සෛලවල DNA තාර්කික සහ මතක ක්රියා සිදුකිරීමට හැකිවන පරිදි නිර්මාණය කිරීමටද පටන්ගෙන ඇත.
4. පරිණාමයේ මීළඟ අදියර ලෙස සංක්‍රාන්ති මානවවාදී ඒකීයත්වය පිළිබඳ දැක්ම
අනුකලනය පරිගණක කාර්මිකයා i විදුලි සංදේශ එය අනෙකුත් අනාගතවාදීන් විසින් ද පුරෝකථනය කරන ලද සංක්‍රාන්ති මානවවාදී "ඒකීයත්වය" පිළිබඳ සංකල්ප සමඟ දැඩි ලෙස සම්බන්ධ වේ (4). මොළයේ යන්ත්‍ර අතුරුමුහුණත්, කෘතිම නියුරෝන, ප්‍රවේණික දත්ත ගබඩා කිරීම - මේ සියල්ල මෙම දිශාවට වර්ධනය විය හැකිය. ඇත්තේ එක් ගැටළුවක් පමණි - මේ සියල්ල පර්යේෂණයේ මුල් අවධියේ ඇති ක්රම සහ අත්හදා බැලීම් වේ. එබැවින් මෙම අනාගතයට බිය වන අය සාමයෙන් විවේක ගත යුතු අතර, මානව-යන්ත්‍ර ඒකාබද්ධතාවයේ උද්යෝගිමත් අය සිසිල් විය යුතුය.
