Theo báo Financial Times, các nhà khoa học đề xuất phát triển một máy tính sinh học được cung cấp từ hàng triệu tế bào não người.

Máy tính sinh học sử dụng tế bào não người cấu tạo ra sao?

Trên tạp chí Frontiers in Science, nhóm nghiên cứu quốc tế - do Đại học Johns Hopkins ở Baltimore, Mỹ, dẫn đầu - đã công bố một bản đồ chi tiết về "trí thông minh dạng cơ quan".

Họ cho rằng máy tính sinh học này có thể hoạt động tốt hơn các máy dựa trên silicon trong khi tiêu thụ ít năng lượng hơn nhiều.

Phần cứng của máy bao gồm các mảng cơ quan não - cấu trúc thần kinh ba chiều nhỏ được phát triển từ tế bào gốc của con người - được kết nối với các cảm biến và thiết bị đầu ra.

Đồng thời, chúng được đào tạo bằng máy học, dữ liệu lớn và các kỹ thuật khác.

Mục đích của dự án máy tính sinh học là nhằm phát triển một hệ thống cực kỳ hiệu quả, có thể giải quyết các vấn đề ngoài khả năng của máy tính kỹ thuật số thông thường. Đồng thời hỗ trợ sự phát triển của khoa học thần kinh và các lĩnh vực nghiên cứu y học khác.

Một trong các lý do để các nhà khoa học chuyển sang điện toán sinh học là bộ não xử lý và lưu trữ thông tin rất hiệu quả.

Siêu máy tính mạnh nhất thế giới, máy Frontier tại Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge ở Mỹ, đi vào hoạt động năm 2022, phù hợp với một bộ não con người về sức mạnh xử lý: một exaflop hoặc một tỉ tỉ phép tính mỗi giây. Tuy nhiên nó lại tiêu thụ năng lượng gấp một triệu lần.

Tiềm năng ứng dụng máy tính sinh học

Các ứng dụng đầu tiên của máy tính sinh học sẽ là trong khoa học thần kinh và y học. Các nhà khoa học đã tạo ra chất hữu cơ não từ tế bào gốc lấy từ bệnh nhân mắc bệnh thần kinh, để so sánh với những người khỏe mạnh và đánh giá phản ứng của họ với thuốc.

Công nghệ này có thể mất nhiều thập kỷ mới có thể cung cấp máy tính sinh học đủ mạnh, để cạnh tranh với các hệ thống lượng tử hoặc silicon thông thường trong việc cung cấp chức năng như trí tuệ nhân tạo. Tuy nhiên, những người ủng hộ trí thông minh dạng cơ quan chỉ ra tiềm năng to lớn và khó đoán của nó.

Ông Karl Friston, giáo sư khoa học thần kinh tại Đại học College London, người không liên quan đến dự án, đánh giá cao ý tưởng này. "Đó chắc chắn là một ý tưởng đáng theo đuổi. Sẽ cần thêm nhiều bước nghiên cứu, nhưng hướng đi có thể mang tính cách mạng".

Giáo sư Thomas Hartung của Đại học Johns Hopkins cho biết một bước cần thiết là cho phép các chất hữu cơ riêng lẻ phát triển lớn hơn, bằng cách cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng cho chúng trong các đĩa thí nghiệm.

Những cấu trúc thần kinh nhỏ bé này cần được nhân rộng từ khoảng 50.000 tế bào hiện nay lên khoảng 10 triệu tế bào để giúp đạt được thứ mà các nhà khoa học công nhận là trí thông minh dạng cơ quan não.

Câu hỏi về đạo đức

Tuy nhiên, những câu hỏi đạo đức xung quanh việc sử dụng "ý thức" của các tổ hợp cơ quan não cũng đang được các chuyên gia đặt ra.

Giáo sư Thomas Hartung - người đã tập hợp một cộng đồng gồm 40 nhà khoa học để phát triển công nghệ này - cho biết: "Tôi mong đợi một hệ thống năng động thông minh dựa trên sinh học tổng hợp, nhưng không bị hạn chế bởi nhiều chức năng mà bộ não phải phục vụ".

Họ đã ký một "tuyên bố Baltimore" kêu gọi nghiên cứu thêm để "khám phá tiềm năng của việc nuôi cấy tế bào cơ quan não, nhằm nâng cao hiểu biết của chúng ta về bộ não và giải phóng các hình thức điện toán sinh học mới. Mặt khác, cùng nhau giải quyết các tác động đạo đức liên quan".

Ông Hartung cho biết thêm: "Tất cả các vấn đề đạo đức sẽ được đánh giá liên tục từ các nhóm, bao gồm các nhà khoa học, nhà đạo đức học và công chúng".

Trong khi đó, bà Madeline Lancaster, một nhà nghiên cứu cơ quan não tại Phòng thí nghiệm sinh học phân tử ở Cambridge, người không liên quan đến dự án, tỏ ra hoài nghi về tham vọng này và nói: "Ở đây thực sự có rất nhiều màu sắc khoa học viễn tưởng. Có những rào cản lớn phải vượt qua để thực hiện những gì các tác giả đề xuất".

Máy tính lượng tử Google giúp bào chế thuốc, bảo vệ môi trường

TTO - Máy tính lượng tử Google có thể ứng dụng trong các lĩnh vực từ nông nghiệp đến năng lượng, bảo vệ môi trường...