Máy tính sinh học dùng tế bào não người sắp được thương mại hóa

CL1 là thiết bị hợp nhất các tế bào não người trên một chip silicon để xử lý thông tin thông qua các vòng phản hồi điện dưới một phần nghìn giây.

Startup Cortical Labs (Australia) vừa tung ra CL1 - máy tính sinh học được xem là đầu tiên trên thế giới. Được biết, 115 thiết bị đầu tiên sẽ bắt đầu được thương mại hóa vào mùa hè 2025 với giá 35.000 USD/thiết bị hoặc 20.000 USD khi mua theo gói 30 thiết bị. Cortical Labs cũng cung cấp dịch vụ "wetware-as-a-service" dựa trên đám mây với giá 300 USD/tuần cho mỗi thiết bị. Mặc dù không kiểm soát các ứng dụng của CL1, nhưng Cortical Labs yêu cầu khách hàng phải đảm bảo sự chấp thuận về mặt đạo đức để tạo ra các dòng tế bào. Người mua CL1 cũng phải có phòng thí nghiệm nuôi cấy tế bào phù hợp.

Được thiết kế làm công cụ cho nghiên cứu khoa học thần kinh và công nghệ sinh học, CL1 cung cấp một phương thức mới để nghiên cứu cách các tế bào não xử lý và phản ứng với các kích thích. Không giống như các hệ thống dựa trên silicon thông thường, CL1 sử dụng các tế bào thần kinh người sống có khả năng thích ứng, học hỏi và phản ứng với các đầu vào bên ngoài theo thời gian thực. CL1 đã nhận được sự quan tâm lớn từ các trường đại học, công ty khởi nghiệp và các nhóm chính phủ đang khám phá các ứng dụng trong khám phá thuốc, tính toán thần kinh, tăng tốc AI và khai thác Bitcoin.

Mỗi CL1 chứa 800.000 tế bào thần kinh người được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. Các tế bào này có thể sống được đến 6 tháng, được nuôi dưỡng bằng hệ thống hỗ trợ sự sống cung cấp chất dinh dưỡng, kiểm soát nhiệt độ, lọc chất thải và duy trì cân bằng chất lỏng. Trong khi đó, các tế bào thần kinh được kích hoạt và giải thích các tín hiệu, thích ứng với từng tương tác. Mức tiêu hao năng lượng thấp và phần cứng nhỏ gọn của CL1 có thể khiến thiết bị trở nên hấp dẫn đối với các thí nghiệm mở rộng. Một gói các thiết bị CL1 tiêu thụ 850-1.000 Watt, thấp hơn đáng kể so với hàng chục kW cần thiết cho một mô hình thiết lập trung tâm dữ liệu chạy khối lượng công việc AI.

Theo ông Brett Kagan - Giám đốc khoa học của Cortical Labs, các tế bào não tạo ra các xung điện nhỏ để giao tiếp với mạng lưới rộng hơn. Cortical Labs làm điều tương tự bằng cách đưa các xung điện nhỏ biểu diễn các bit thông tin, sau đó đọc phản hồi của chúng. CL1 thực hiện điều này theo thời gian thực bằng cách sử dụng mã đơn giản được tóm tắt thông qua nhiều lớp phần mềm và phần cứng tương tác. Các vòng lặp dưới 1 ms đọc thông tin, xử lý thông tin và ghi thông tin mới vào nuôi cấy tế bào.

Cortical Labs xem CL1 là “công nghệ nền tảng” cơ bản để khám phá thuốc và mô hình hóa bệnh tật nhắm mục tiêu vào các tình trạng như động kinh và bệnh Alzheimer. Vì sử dụng tế bào não người như một thiết bị xử lý thông tin, các nhà khoa học có thể sử dụng những dòng tế bào khác nhau để tìm ra các liên kết di truyền có thể đại diện cho một căn bệnh - hoặc chỉ là sự khác biệt của từng cá nhân.

Cortical Labs có kế hoạch cải thiện hiệu suất của CL1 theo thời gian, với khả năng mở rộng tự nhiên của sinh học. Mục tiêu dài hạn của Cortical Labs là mở khóa trí thông minh ở cấp độ con người bằng các tế bào não, hướng đến việc thiết kế các mô hình tế bào thần kinh có khả năng thực hiện các chức năng có thể vượt qua khả năng thông thường của con người.

Nguồn: https://spectrum.ieee.org