டிஜிட்டல் தொழில்நுட்பம் உயிரியல், டிஎன்ஏ மற்றும் மூளைக்கு சற்று நெருக்கமாக உள்ளது

எதிர்காலத்தில் மக்கள் முழு அளவிலான மூளை-கணினி இடைமுகத்தை உருவாக்க முடியும் என்று எலோன் மஸ்க் உறுதியளிக்கிறார். இதற்கிடையில், விலங்குகள் மீதும், முதலில் பன்றிகள் மீதும், சமீபகாலமாக குரங்குகள் மீதும் அவர் மேற்கொண்ட சோதனைகள் பற்றி அவ்வப்போது கேள்விப்படுகிறோம். மஸ்க் தனது வழியைப் பெறுவார் மற்றும் ஒரு நபரின் தலையில் ஒரு தகவல் தொடர்பு முனையத்தை பொருத்த முடியும் என்ற எண்ணம் சிலரைக் கவர்கிறது, மற்றவர்களை பயமுறுத்துகிறது.

அவர் புதிதாக மட்டும் வேலை செய்யவில்லை கஸ்தூரி. இங்கிலாந்து, சுவிட்சர்லாந்து, ஜெர்மனி மற்றும் இத்தாலி ஆகிய நாடுகளைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானிகள் இணைந்து ஒரு திட்டத்தின் முடிவுகளை சமீபத்தில் அறிவித்தனர். இயற்கையுடன் செயற்கை நியூரான்கள் (1) இவை அனைத்தும் இணையம் மூலம் செய்யப்படுகின்றன, இது உயிரியல் மற்றும் "சிலிக்கான்" நியூரான்கள் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்ள அனுமதிக்கிறது. சோதனையானது எலிகளில் நியூரான்களை வளர்ப்பதை உள்ளடக்கியது, பின்னர் அவை சமிக்ஞைக்கு பயன்படுத்தப்பட்டன. குழு தலைவர் ஸ்டெபனோ வாசனெல்லி ஒரு சிப்பில் வைக்கப்பட்டுள்ள செயற்கை நியூரான்களை உயிரியலுடன் நேரடியாக இணைக்க முடியும் என்பதை விஞ்ஞானிகள் முதன்முறையாகக் காட்ட முடிந்தது.

ஆராய்ச்சியாளர்கள் பயன்படுத்திக் கொள்ள விரும்புகிறார்கள் செயற்கை நரம்பியல் நெட்வொர்க்குகள் மூளையின் சேதமடைந்த பகுதிகளின் சரியான செயல்பாட்டை மீட்டெடுக்கிறது. ஒரு சிறப்பு உள்வைப்பில் பொருத்தப்பட்டவுடன், நியூரான்கள் மூளையின் இயற்கையான நிலைமைகளுக்கு ஏற்றவாறு செயற்கை முறையில் செயல்படும். அறிவியல் அறிக்கைகள் கட்டுரையில் இந்தத் திட்டத்தைப் பற்றி மேலும் படிக்கலாம்.

Facebook உங்கள் மூளைக்குள் நுழைய விரும்புகிறது

அப்படிப்பட்ட புதிய தொழில்நுட்பத்தைப் பற்றி பயப்படுபவர்கள் சரியாக இருக்கலாம், குறிப்பாக நாம் அதைக் கேட்கும்போது, ​​​​எடுத்துக்காட்டாக, நம் மூளையின் "உள்ளடக்கத்தை" தேர்வு செய்ய விரும்புகிறோம். அக்டோபர் 2019 இல் பேஸ்புக் ஆதரவு ஆராய்ச்சி மையமான சான் ஜுக்கர்பெர்க் பயோஹப் நடத்திய நிகழ்வில், மவுஸ் மற்றும் கீபோர்டை மாற்றும் மூளையால் கட்டுப்படுத்தப்படும் கையடக்க சாதனங்களுக்கான நம்பிக்கைகள் பற்றி அவர் பேசினார். "உங்கள் எண்ணங்கள் மூலம் மெய்நிகர் அல்லது ஆக்மென்ட்டட் ரியாலிட்டியில் உள்ள பொருட்களைக் கட்டுப்படுத்துவதே குறிக்கோள்" என்று சிஎன்பிசி மேற்கோள் காட்டிய ஜுக்கர்பெர்க் கூறினார். மூளை-கணினி இடைமுக அமைப்புகளை உருவாக்கும் தொடக்கமான CTRL-labs ஐ கிட்டத்தட்ட ஒரு பில்லியன் டாலர்களுக்கு பேஸ்புக் வாங்கியது.

மூளை-கணினி இடைமுகத்தின் வேலை முதன்முதலில் 8 இல் Facebook F2017 மாநாட்டில் அறிவிக்கப்பட்டது. நிறுவனத்தின் நீண்ட கால திட்டத்தின் படி, ஒரு நாள் ஆக்கிரமிப்பு இல்லாத அணியக்கூடிய சாதனங்கள் பயனர்களை அனுமதிக்கும் வார்த்தைகளை சிந்தித்து எழுதுங்கள். ஆனால் இந்த வகையான தொழில்நுட்பம் இன்னும் ஆரம்ப கட்டத்தில் உள்ளது, குறிப்பாக நாம் தொடுதல், ஆக்கிரமிப்பு அல்லாத இடைமுகங்களைப் பற்றி பேசுகிறோம். "மூளையில் என்ன நடக்கிறது என்பதை மோட்டார் செயல்பாட்டிற்கு மொழிபெயர்க்கும் திறன் குறைவாக உள்ளது. சிறந்த வாய்ப்புகளுக்கு, ஏதாவது பொருத்தப்பட வேண்டும், ”என்று ஜுக்கர்பெர்க் மேற்கூறிய கூட்டத்தில் கூறினார்.

மக்கள் தங்களுடைய கட்டுப்பாடற்ற பசிக்காக அறியப்பட்டவர்களுடன் தொடர்பு கொள்ள "ஏதாவது உள்வைக்க" தங்களை அனுமதிப்பார்களா? facebook இலிருந்து தனிப்பட்ட தரவு? (2) ஒருவேளை அத்தகைய நபர்கள் கண்டுபிடிக்கப்படலாம், குறிப்பாக அவர்கள் படிக்க விரும்பாத கட்டுரைகளை அவர் அவர்களுக்கு வழங்கும்போது. 2020 டிசம்பரில், தகவல்களைச் சுருக்கிச் சொல்லும் கருவியை உருவாக்கி வருவதாக ஊழியர்களிடம் பேஸ்புக் கூறியது, அதனால் பயனர்கள் அதைப் படிக்க வேண்டியதில்லை. அதே சந்திப்பில், மனித எண்ணங்களைக் கண்டறிந்து அவற்றை இணையதளத்தில் செயல்களாக மாற்றும் நரம்பியல் உணர்விக்கான கூடுதல் திட்டங்களை அவர் வழங்கினார்.

2. பேஸ்புக்கின் மூளை மற்றும் இடைமுகங்கள்

மூளை திறன் கொண்ட கணினிகள் எதிலிருந்து உருவாக்கப்படுகின்றன?

இந்த திட்டங்கள் உருவாக்கப்பட வேண்டிய முயற்சிகள் மட்டுமல்ல. இந்த உலகங்களின் இணைப்பு மட்டுமே பின்பற்றப்படும் குறிக்கோள் அல்ல. உதாரணமாக, உள்ளன. நரம்பியல் பொறியியல், இயந்திரங்களின் திறன்களை மீண்டும் உருவாக்குவதை நோக்கமாகக் கொண்ட ஒரு போக்கு மனித மூளை, எடுத்துக்காட்டாக, அதன் ஆற்றல் திறன் அடிப்படையில்.

சிலிக்கான் தொழில்நுட்பங்களை நாம் கடைப்பிடித்தால், 2040 ஆம் ஆண்டளவில் உலகளாவிய ஆற்றல் வளங்கள் நமது கணினித் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய முடியாது என்று கணிக்கப்பட்டுள்ளது. எனவே, தரவை விரைவாகவும், மிக முக்கியமாக, அதிக ஆற்றலைத் திறமையாகவும் செயலாக்கக்கூடிய புதிய அமைப்புகளை உருவாக்க வேண்டிய அவசரத் தேவை உள்ளது. இந்த இலக்கை அடைய மிமிக்ரி நுட்பங்கள் ஒரு வழியாக இருக்கலாம் என்று விஞ்ஞானிகள் நீண்ட காலமாக அறிந்திருக்கிறார்கள். மனித மூளை.

W சிலிக்கான் கணினிகள் வெவ்வேறு செயல்பாடுகள் வெவ்வேறு இயற்பியல் பொருட்களால் செய்யப்படுகின்றன, இது செயலாக்க நேரத்தை அதிகரிக்கிறது மற்றும் பெரிய வெப்ப இழப்புகளை ஏற்படுத்துகிறது. இதற்கு நேர்மாறாக, மூளையில் உள்ள நியூரான்கள் ஒரே நேரத்தில் நமது அதிநவீன கணினிகளின் மின்னழுத்தத்தை விட பத்து மடங்கு அதிகமான நெட்வொர்க்கில் தகவல்களை அனுப்பவும் பெறவும் முடியும்.

சிலிக்கான் சகாக்களை விட மூளையின் முக்கிய நன்மை தரவை இணையாக செயலாக்கும் திறன் ஆகும். நியூரான்கள் ஒவ்வொன்றும் ஆயிரக்கணக்கான மற்றவர்களுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் அவை அனைத்தும் தரவுக்கான உள்ளீடுகள் மற்றும் வெளியீடுகளாக செயல்பட முடியும். தகவல்களைச் சேமித்துச் செயலாக்குவதற்கு, நம்மைப் போலவே, நியூரான்களைப் போலவே, கடத்தும் நிலையிலிருந்து கணிக்க முடியாத நிலைக்கு விரைவாகவும் சுமுகமாகவும் மாறக்கூடிய இயற்பியல் பொருட்களை உருவாக்குவது அவசியம். 

சில மாதங்களுக்கு முன்பு, மேட்டர் இதழில் இத்தகைய பண்புகளைக் கொண்ட ஒரு பொருளைப் பற்றிய ஆய்வு பற்றி ஒரு கட்டுரை வெளியானது. டெக்சாஸ் ஏ&எம் பல்கலைக்கழக விஞ்ஞானிகள் β'-CuXV2O5 என்ற கலவை குறியீட்டிலிருந்து நானோவாய்களை உருவாக்கியுள்ளனர், அவை வெப்பநிலை, மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கு பதிலளிக்கும் வகையில் கடத்தல் நிலைகளுக்கு இடையில் ஊசலாடும் திறனை நிரூபிக்கின்றன.

நெருக்கமான பரிசோதனையில், இந்த திறன் β'-CuxV2O5 முழுவதும் செப்பு அயனிகளின் இயக்கம் காரணமாக உள்ளது என்று கண்டறியப்பட்டது. எலக்ட்ரான் இயக்கம் மற்றும் பொருளின் கடத்தும் பண்புகளை மாற்றுகிறது. இந்த நிகழ்வைக் கட்டுப்படுத்த, β'-CuxV2O5 இல் ஒரு மின் தூண்டுதல் உருவாக்கப்படுகிறது, இது உயிரியல் நியூரான்கள் ஒன்றோடொன்று சமிக்ஞைகளை அனுப்பும்போது ஏற்படுவதைப் போன்றது. நமது மூளையானது குறிப்பிட்ட சில நியூரான்களை ஒரு தனித்துவமான வரிசையில் முக்கிய நேரங்களில் சுடுவதன் மூலம் செயல்படுகிறது. நரம்பியல் நிகழ்வுகளின் வரிசையானது, நினைவகத்தை நினைவுபடுத்துவது அல்லது உடல் செயல்பாடுகளைச் செய்வது போன்ற தகவல்களின் செயலாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. β'-CuxV2O5 உடன் கூடிய திட்டம் அதே வழியில் செயல்படும்.

டிஎன்ஏவில் ஹார்ட் டிரைவ்

ஆராய்ச்சியின் மற்றொரு பகுதி உயிரியலை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஆராய்ச்சி ஆகும். தரவு சேமிப்பு முறைகள். எம்டியில் நாமும் பலமுறை விவரித்த கருத்துக்களில் ஒன்று பின்வருமாறு. டிஎன்ஏவில் தரவு சேமிப்பு, ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய, மிகவும் கச்சிதமான மற்றும் நிலையான சேமிப்பு ஊடகமாக கருதப்படுகிறது (3). மற்றவற்றுடன், உயிரணுக்களின் மரபணுக்களில் தரவைச் சேமிக்க அனுமதிக்கும் தீர்வுகள் உள்ளன.

2025 ஆம் ஆண்டில், உலகம் முழுவதும் ஒவ்வொரு நாளும் கிட்டத்தட்ட ஐநூறு எக்ஸாபைட் தரவுகள் தயாரிக்கப்படும் என்று மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. அவற்றை சேமித்து வைப்பது விரைவில் பயன்படுத்த முடியாததாகிவிடும். பாரம்பரிய சிலிக்கான் தொழில்நுட்பம். டிஎன்ஏவில் உள்ள தகவல் அடர்த்தியானது வழக்கமான ஹார்ட் டிரைவ்களை விட மில்லியன் கணக்கான மடங்கு அதிகமாக இருக்கும். ஒரு கிராம் டிஎன்ஏவில் 215 மில்லியன் ஜிகாபைட்கள் இருக்கலாம் என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. ஒழுங்காக சேமிக்கப்படும் போது இது மிகவும் நிலையானது. 2017 ஆம் ஆண்டில், விஞ்ஞானிகள் 700 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு வாழ்ந்த அழிந்துபோன குதிரை இனத்தின் முழுமையான மரபணுவைப் பிரித்தெடுத்தனர், கடந்த ஆண்டு, ஒரு மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு வாழ்ந்த ஒரு மாமத்திடமிருந்து டிஎன்ஏ படிக்கப்பட்டது.

ஒரு வழியைக் கண்டுபிடிப்பதே முக்கிய சிரமம் கலவை டிஜிட்டல் உலகம் i மரபணுக்களின் உயிர்வேதியியல் உலகத்துடன் தரவு. இது தற்போது சுமார் டிஎன்ஏ தொகுப்பு ஆய்வகத்தில், மற்றும் செலவுகள் வேகமாக குறைந்து வருகிறது என்றாலும், இது இன்னும் கடினமான மற்றும் விலையுயர்ந்த பணியாகும். ஒருமுறை ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட பிறகு, மறுபயன்பாட்டிற்குத் தயாராகும் வரை அல்லது CRISPR மரபணு எடிட்டிங் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி உயிரணுக்களில் அறிமுகப்படுத்தப்படும் வரை வரிசைகள் கவனமாக விட்ரோவில் சேமிக்கப்பட வேண்டும்.

கொலம்பியா பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் நேரடி மாற்றத்தை அனுமதிக்கும் புதிய அணுகுமுறையை நிரூபித்துள்ளனர் டிஜிட்டல் மின்னணு சமிக்ஞைகள் உயிரணுக்களின் மரபணுக்களில் சேமிக்கப்பட்ட மரபணு தரவுகளில். "செல்லுலார் ஹார்ட் டிரைவ்களை நிகழ்நேரத்தில் கணக்கிடலாம் மற்றும் உடல் ரீதியாக மறுகட்டமைக்க முடியும்" என்று சிங்குலாரிட்டி ஹப் குழு உறுப்பினர்களில் ஒருவரான ஹாரிஸ் வாங் கூறினார். "இன் விட்ரோ டிஎன்ஏ தொகுப்பு தேவையில்லாமல் பைனரி தரவை நேரடியாக செல்களில் குறியாக்கம் செய்ய முடியும் என்று நாங்கள் நம்புகிறோம்."

வேலை CRISPR-அடிப்படையிலான செல் ரெக்கார்டரை அடிப்படையாகக் கொண்டது வான் முன்பு E. coli பாக்டீரியாவுக்காக உருவாக்கப்பட்டது, இது செல்லுக்குள் சில DNA வரிசைகள் இருப்பதைக் கண்டறிந்து, உயிரினத்தின் மரபணுவில் இந்த சமிக்ஞையை பதிவு செய்கிறது. இந்த அமைப்பில் டிஎன்ஏ அடிப்படையிலான "சென்சார் தொகுதி" உள்ளது, இது சில உயிரியல் சமிக்ஞைகளுக்கு பதிலளிக்கிறது. வாங் மற்றும் அவரது சகாக்கள் மற்றொரு குழுவால் உருவாக்கப்பட்ட பயோசென்சருடன் வேலை செய்ய சென்சார் தொகுதியை மாற்றியமைத்தனர், இது மின் சமிக்ஞைகளுக்கு பதிலளிக்கிறது. இறுதியில், இது ஆராய்ச்சியாளர்களை அனுமதித்தது பாக்டீரியா மரபணுவில் டிஜிட்டல் தகவலின் நேரடி குறியீட்டு முறை. ஒரு செல் சேமிக்கக்கூடிய தரவு அளவு மிகவும் சிறியது, மூன்று பிட்கள் மட்டுமே.

மொத்தம் 24 பிட்களுக்கு ஒரே நேரத்தில் வெவ்வேறு 3-பிட் தரவுகளுடன் 72 தனித்துவமான பாக்டீரியா மக்களை குறியாக்கம் செய்வதற்கான வழியை விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடித்தனர். "ஹலோ வேர்ல்ட்!" செய்திகளை குறியாக்க அவர்கள் இதைப் பயன்படுத்தினர். பாக்டீரியாவில். தொகுக்கப்பட்ட மக்கள்தொகையை வரிசைப்படுத்துவதன் மூலமும், சிறப்பாக வடிவமைக்கப்பட்ட வகைப்படுத்தியைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமும், அவர்கள் செய்தியை 98 சதவீத துல்லியத்துடன் படிக்க முடியும் என்பதைக் காட்டியது. 

வெளிப்படையாக, 72 பிட்கள் திறனில் இருந்து வெகு தொலைவில் உள்ளது. வெகுஜன சேமிப்பு நவீன ஹார்டு டிரைவ்கள். இருப்பினும், தீர்வை விரைவாக அளவிட முடியும் என்று விஞ்ஞானிகள் நம்புகின்றனர். செல்களில் தரவைச் சேமித்தல் விஞ்ஞானிகளின் கூற்றுப்படி, இது மற்ற முறைகளை விட மிகவும் மலிவானது மரபணுக்களில் குறியிடுதல்ஏனெனில் சிக்கலான செயற்கை டிஎன்ஏ தொகுப்பிற்குப் பதிலாக நீங்கள் அதிக செல்களை வளர்க்கலாம். டிஎன்ஏவை சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பிலிருந்து பாதுகாக்கும் இயற்கையான திறனையும் செல்கள் பெற்றுள்ளன. கிருமி நீக்கம் செய்யப்படாத பானை மண்ணில் ஈ.கோலை செல்களைச் சேர்ப்பதன் மூலம் அவர்கள் இதை நிரூபித்தார்கள், பின்னர் மண்ணுடன் தொடர்புடைய நுண்ணுயிர் சமூகத்தை வரிசைப்படுத்துவதன் மூலம் முழு 52-பிட் செய்தியையும் நம்பத்தகுந்த முறையில் பிரித்தெடுத்தனர். விஞ்ஞானிகள் உயிரணுக்களின் டிஎன்ஏவை வடிவமைக்கத் தொடங்கியுள்ளனர், இதனால் அவை தருக்க மற்றும் நினைவக செயல்பாடுகளைச் செய்ய முடியும்.

4. பரிணாம வளர்ச்சியின் அடுத்த கட்டமாக மனிதநேயமற்ற ஒருமையின் பார்வை

ஒருங்கிணைப்பு கணினி வல்லுநர் i தொலைத்தொடர்பு இது மற்ற எதிர்காலவாதிகளால் கணிக்கப்படும் மனிதநேயமற்ற "ஒருமை" பற்றிய கருத்துக்களுடன் வலுவாக தொடர்புடையது (4). மூளை-இயந்திர இடைமுகங்கள், செயற்கை நியூரான்கள், மரபணு தரவு சேமிப்பு - இவை அனைத்தும் இந்த திசையில் உருவாகலாம். ஒரே ஒரு சிக்கல் உள்ளது - இவை அனைத்தும் ஆராய்ச்சியின் ஆரம்ப கட்டத்தில் உள்ள முறைகள் மற்றும் சோதனைகள். எனவே இந்த எதிர்காலத்தை அஞ்சுபவர்கள் அமைதியாக ஓய்வெடுக்க வேண்டும், மேலும் மனித இயந்திர ஒருங்கிணைப்பின் ஆர்வலர்கள் குளிர்ச்சியடைய வேண்டும்.