La supercomputadora biológica podrá comer la misma comida que los humanos

Las supercomputadoras convencionales tienen un rendimiento tremendo, pero hay muchas desventajas: son caras, consumen mucha electricidad, se calientan demasiado y ocupan demasiado espacio. Pero, ¿qué sucede si aplicamos un enfoque radicalmente diferente al desarrollo de microcircuitos, generalmente abandonando los materiales de silicio estándar en favor de los componentes biológicos de la naturaleza?

Una supercomputadora del tamaño de un libro podrá recibir energía de los trifosfatos de adenosina (ATP), como todos los organismos normales. En lugar de electrones, las proteínas transmitirán información. Un grupo internacional de bioingenieros está trabajando en una idea tan loca . Recientemente publicaron los primeros resultados de sus experimentos en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)

Los científicos han diseñado un microchip con un área de 1.5 cm ² , cuya arquitectura se asemeja al diseño de las calles de la ciudad. En estas calles se mueven "agentes biológicos" (proteínas). Una ruta a lo largo de una red de calles con intersecciones está determinada por una serie de condiciones. Girar a la derecha significa restar el número del subconjunto, girar a la izquierda significa agregar el número al subconjunto. El valor del número depende del número de vueltas en la ruta del agente. Este prototipo de procesador resuelve solo un problema matemático.

El principio de cálculo se muestra en el video.



"Pudimos crear una red muy compleja en un área muy pequeña", dice el bioingeniero Dan Nicolau Sr. de la Universidad McGill de Canadá. Su grupo colabora con colegas de Alemania, Suecia y los Países Bajos. "Todo comenzó con una idea en una servilleta, después de demasiado ron, me parece, con dibujos como gusanos que se arrastran a través de laberintos".

En un microprocesador biológico real, los filamentos de proteínas (agentes) reciben energía del ATP, así como de las células de los organismos vivos.

Aunque el desarrollo se encuentra en una etapa temprana, en teoría, una supercomputadora biológica tiene muchas ventajas sobre el silicio: tamaño compacto, eficiencia energética, seguridad ambiental y un alto grado de paralelización de procesos.

En el segundo video, filmando el movimiento real de los agentes.



"Ahora que se ha creado un modelo que resuelve con éxito un problema, habrá muchos seguidores que irán aún más lejos usando otros agentes biológicos, por ejemplo", dice Nicolaou. - Es difícil de decir cuando vemos una supercomputadora biológica completa. Una de las opciones para resolver tareas más serias y complejas puede ser la combinación con una computadora convencional en un dispositivo híbrido. Ahora estamos considerando varias opciones para continuar la investigación ".

Source: https://habr.com/ru/post/es391359/