เทคโนโลยีดิจิทัลมีความใกล้ชิดกับชีววิทยา ดีเอ็นเอ และสมองมากขึ้นเล็กน้อย

Elon Musk รับรองว่าในอนาคตอันใกล้นี้ผู้คนจะสามารถสร้างส่วนต่อประสานระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ที่เต็มเปี่ยมได้ ในระหว่างนี้ เราได้ยินเป็นครั้งคราวเกี่ยวกับการทดลองของเขาในสัตว์ ครั้งแรกกับหมู และล่าสุดเกี่ยวกับลิง ความคิดที่ว่ามัสค์จะเข้ามาขวางทางเขาและสามารถฝังขั้วการสื่อสารไว้ในหัวของคนๆ หนึ่งได้ ทำให้บางคนรู้สึกทึ่งและทำให้คนอื่นๆ หวาดกลัว

เขาไม่เพียงแต่ทำงานใหม่ ชะมด. นักวิทยาศาสตร์จากสหราชอาณาจักร สวิตเซอร์แลนด์ เยอรมนี และอิตาลี เพิ่งประกาศผลโครงการที่รวมเข้าด้วยกัน เซลล์ประสาทเทียมจากธรรมชาติ (หนึ่ง). ทั้งหมดนี้ทำผ่านอินเทอร์เน็ต ซึ่งช่วยให้เซลล์ประสาทชีวภาพและเซลล์ "ซิลิกอน" สามารถสื่อสารกันได้ การทดลองนี้เกี่ยวข้องกับการเติบโตของเซลล์ประสาทในหนู ซึ่งใช้สำหรับการส่งสัญญาณ หัวหน้ากลุ่ม Stefano Vassanelli รายงานว่านักวิทยาศาสตร์สามารถแสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าเซลล์ประสาทเทียมที่วางอยู่บนชิปสามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับเซลล์ประสาททางชีววิทยา

นักวิจัยต้องการเอาเปรียบ โครงข่ายประสาทเทียม ฟื้นฟูการทำงานที่เหมาะสมของพื้นที่สมองที่เสียหาย เมื่อฝังลงในรากฟันเทียมแบบพิเศษแล้ว เซลล์ประสาทจะทำหน้าที่เป็นอวัยวะเทียมชนิดหนึ่งที่จะปรับให้เข้ากับสภาพธรรมชาติของสมอง คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงการได้ในบทความในรายงานทางวิทยาศาสตร์

Facebook ต้องการเข้าไปในสมองของคุณ

คนที่กลัวเทคโนโลยีใหม่ๆ แบบนี้อาจจะใช่ โดยเฉพาะเมื่อเราได้ยินแบบนั้น เช่น เราอยากจะเลือก "เนื้อหา" ในสมองของเรา ในงานที่จัดขึ้นในเดือนตุลาคม 2019 โดยศูนย์วิจัย Chan Zuckerberg BioHub ซึ่งได้รับการสนับสนุนจาก Facebook เขาได้พูดถึงความหวังสำหรับอุปกรณ์พกพาที่ควบคุมด้วยสมองซึ่งจะมาแทนที่เมาส์และคีย์บอร์ด "เป้าหมายคือสามารถควบคุมวัตถุในความเป็นจริงเสมือนหรือเติมด้วยความคิดของคุณ" Zuckerberg อ้างโดย CNBC Facebook ซื้อ CTRL-labs ซึ่งเป็นสตาร์ทอัพที่พัฒนาระบบเชื่อมต่อระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ด้วยเงินเกือบพันล้านดอลลาร์

การทำงานในส่วนต่อประสานระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ได้รับการประกาศครั้งแรกในการประชุม Facebook F8 ในปี 2017 ตามแผนระยะยาวของบริษัท อุปกรณ์สวมใส่ที่ไม่รุกรานในหนึ่งวันจะอนุญาตให้ผู้ใช้ เขียนคำเพียงแค่คิดพวกเขา. แต่เทคโนโลยีประเภทนี้ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเรากำลังพูดถึงอินเทอร์เฟซแบบสัมผัสและไม่รุกราน “ความสามารถของพวกเขาในการแปลสิ่งที่เกิดขึ้นในสมองเป็นกิจกรรมการเคลื่อนไหวมีจำกัด เพื่อโอกาสที่ดี บางสิ่งจำเป็นต้องได้รับการปลูกฝัง” ซักเคอร์เบิร์กกล่าวในการประชุมดังกล่าว

ผู้คนจะยอมให้ตัวเอง "ปลูกฝังบางสิ่งบางอย่าง" เพื่อเชื่อมต่อกับคนที่รู้จักกันในเรื่องความอยากอาหารที่ไม่มีการควบคุม ข้อมูลส่วนตัวจาก facebook? (2) บางทีอาจพบคนเหล่านี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเขาเสนอบทความที่พวกเขาไม่ต้องการอ่านให้พวกเขา ในเดือนธันวาคม 2020 Facebook บอกพนักงานว่ากำลังใช้เครื่องมือสรุปข้อมูลเพื่อไม่ให้ผู้ใช้ต้องอ่าน ในการประชุมเดียวกัน เขาได้นำเสนอแผนเพิ่มเติมสำหรับเซ็นเซอร์ประสาทเพื่อตรวจจับความคิดของมนุษย์และแปลเป็นการกระทำบนเว็บไซต์

2. สมองและอินเทอร์เฟซของ Facebook

คอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพของสมองทำมาจากอะไร?

โครงการเหล่านี้ไม่ใช่ความพยายามเพียงอย่างเดียวที่จะสร้าง การเชื่อมต่อของโลกเหล่านี้ไม่ได้เป็นเพียงเป้าหมายเดียวที่ไล่ตาม มีตัวอย่างเช่น วิศวกรรมประสาทแนวโน้มที่มุ่งสร้างความสามารถของเครื่องจักรขึ้นใหม่ สมองมนุษย์ตัวอย่างเช่นในแง่ของประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

คาดการณ์ว่าภายในปี 2040 แหล่งพลังงานทั่วโลกจะไม่สามารถตอบสนองความต้องการด้านคอมพิวเตอร์ของเราได้ หากเรายึดติดกับเทคโนโลยีซิลิคอน ดังนั้นจึงมีความจำเป็นเร่งด่วนในการพัฒนาระบบใหม่ที่สามารถประมวลผลข้อมูลได้รวดเร็วขึ้นและที่สำคัญประหยัดพลังงานมากขึ้น นักวิทยาศาสตร์ทราบมานานแล้วว่าเทคนิคการล้อเลียนอาจเป็นวิธีหนึ่งในการบรรลุเป้าหมายนี้ สมองมนุษย์.

W คอมพิวเตอร์ซิลิกอน วัตถุทางกายภาพต่าง ๆ ทำหน้าที่ต่าง ๆ กัน ซึ่งจะเพิ่มเวลาในการประมวลผลและทำให้เกิดการสูญเสียความร้อนอย่างมาก ในทางตรงกันข้าม เซลล์ประสาทในสมองสามารถส่งและรับข้อมูลผ่านเครือข่ายขนาดใหญ่ได้พร้อมกันที่แรงดันไฟฟ้ามากกว่าคอมพิวเตอร์ที่ทันสมัยที่สุดของเราถึงสิบเท่า

ข้อได้เปรียบหลักของสมองเหนือซิลิคอนคู่ขนานคือความสามารถในการประมวลผลข้อมูลแบบขนาน เซลล์ประสาทแต่ละเซลล์เชื่อมต่อกับเซลล์ประสาทอื่นๆ นับพัน และเซลล์ทั้งหมดสามารถทำหน้าที่เป็นอินพุตและเอาต์พุตของข้อมูลได้ เพื่อให้สามารถจัดเก็บและประมวลผลข้อมูลได้ เช่นเดียวกับที่เราทำ จำเป็นต้องพัฒนาวัสดุทางกายภาพที่สามารถเปลี่ยนจากสภาวะการนำไฟฟ้าไปสู่สภาวะที่คาดเดาไม่ได้อย่างรวดเร็วและราบรื่น เช่นเดียวกับในกรณีของเซลล์ประสาท 

เมื่อไม่กี่เดือนก่อน มีบทความหนึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Matter เกี่ยวกับการศึกษาวัสดุที่มีคุณสมบัติดังกล่าว นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Texas A&M ได้สร้างสายนาโนจากสัญลักษณ์ประกอบ β'-CuXV2O5 ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการแกว่งไปมาระหว่างสถานะการนำไฟฟ้าเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ แรงดันไฟ และกระแสไฟ

เมื่อตรวจสอบอย่างละเอียดแล้ว พบว่า ความสามารถนี้เกิดจากการเคลื่อนที่ของไอออนทองแดงไปทั่ว β'-CuxV2O5 ซึ่งทำให้ การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน และเปลี่ยนคุณสมบัติการนำไฟฟ้าของวัสดุ เพื่อควบคุมปรากฏการณ์นี้ แรงกระตุ้นไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นใน β'-CuxV2O5 ซึ่งคล้ายกับที่เกิดขึ้นเมื่อเซลล์ประสาทชีวภาพส่งสัญญาณถึงกันและกัน สมองของเราทำงานโดยการยิงเซลล์ประสาทในช่วงเวลาสำคัญๆ ตามลำดับ ลำดับของเหตุการณ์ทางประสาทนำไปสู่การประมวลผลข้อมูล ไม่ว่าจะเป็นการเรียกคืนหน่วยความจำหรือการออกกำลังกาย โครงร่างที่มี β'-CuxV2O5 จะทำงานในลักษณะเดียวกัน

ฮาร์ดไดรฟ์ใน DNA

การวิจัยด้านอื่นคือการวิจัยตามชีววิทยา วิธีการจัดเก็บข้อมูล. หนึ่งในแนวคิดที่เราได้อธิบายไว้หลายครั้งใน MT มีดังต่อไปนี้ การจัดเก็บข้อมูลใน DNAถือเป็นสื่อจัดเก็บข้อมูลที่มีขนาดกะทัดรัดและมีเสถียรภาพมาก (3) มีโซลูชันที่ช่วยให้จัดเก็บข้อมูลในจีโนมของเซลล์ที่มีชีวิตได้

ภายในปี 2025 คาดว่าข้อมูลเกือบห้าร้อยเอ็กซาไบต์จะถูกผลิตขึ้นทุกวันทั่วโลก การจัดเก็บอาจใช้งานไม่ได้อย่างรวดเร็ว เทคโนโลยีซิลิกอนแบบดั้งเดิม. ความหนาแน่นของข้อมูลใน DNA อาจสูงกว่าฮาร์ดไดรฟ์ทั่วไปหลายล้านเท่า ประมาณการว่า DNA หนึ่งกรัมสามารถบรรจุได้มากถึง 215 ล้านกิกะไบต์ นอกจากนี้ยังมีความเสถียรมากเมื่อเก็บไว้อย่างถูกต้อง ในปี 2017 นักวิทยาศาสตร์ได้สกัดจีโนมที่สมบูรณ์ของสายพันธุ์ม้าที่สูญพันธุ์ไปแล้วซึ่งมีชีวิตอยู่เมื่อ 700 ปีก่อน และในปีที่แล้ว มีการอ่าน DNA จากแมมมอธที่มีชีวิตอยู่เมื่อล้านปีก่อน

ความยากหลักคือการหาวิธี สารประกอบ โลกดิจิทัล i ข้อมูลกับโลกทางชีวเคมีของยีน. ขณะนี้เกี่ยวกับ การสังเคราะห์ดีเอ็นเอ ในห้องปฏิบัติการ และแม้ว่าต้นทุนจะลดลงอย่างรวดเร็ว แต่ก็ยังเป็นงานที่ยากและมีค่าใช้จ่ายสูง เมื่อสังเคราะห์แล้ว ลำดับจะต้องถูกเก็บไว้อย่างระมัดระวังในหลอดทดลอง จนกว่าจะพร้อมสำหรับการนำกลับมาใช้ใหม่หรือสามารถนำเข้าสู่เซลล์ที่มีชีวิตได้โดยใช้เทคโนโลยีการแก้ไขยีน CRISPR

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียได้สาธิตวิธีการใหม่ที่ช่วยให้สามารถแปลงโดยตรงได้ สัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ดิจิตอล ลงในข้อมูลทางพันธุกรรมที่เก็บไว้ในจีโนมของเซลล์ที่มีชีวิต Harris Wang หนึ่งในสมาชิกทีม Singularity Hub กล่าวว่า "ลองนึกภาพฮาร์ดไดรฟ์แบบเซลลูลาร์ที่สามารถคำนวณและกำหนดค่าใหม่ได้แบบเรียลไทม์ "เราเชื่อว่าขั้นตอนแรกคือสามารถเข้ารหัสข้อมูลไบนารีลงในเซลล์ได้โดยตรงโดยไม่จำเป็นต้องสังเคราะห์ DNA ในหลอดทดลอง"

งานนี้ใช้เครื่องบันทึกเซลล์แบบ CRISPR ซึ่ง รถตู้ ก่อนหน้านี้พัฒนาขึ้นสำหรับแบคทีเรีย E. coli ซึ่งตรวจจับการมีอยู่ของลำดับดีเอ็นเอภายในเซลล์และบันทึกสัญญาณนี้ในจีโนมของสิ่งมีชีวิต ระบบมี "โมดูลเซ็นเซอร์" แบบ DNA ที่ตอบสนองต่อสัญญาณทางชีววิทยาบางอย่าง Wang และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ปรับโมดูลเซ็นเซอร์ให้ทำงานร่วมกับไบโอเซนเซอร์ที่พัฒนาโดยทีมอื่น ซึ่งจะตอบสนองต่อสัญญาณไฟฟ้า ในที่สุดสิ่งนี้ก็ทำให้นักวิจัย การเข้ารหัสโดยตรงของข้อมูลดิจิทัลในจีโนมของแบคทีเรีย. ปริมาณข้อมูลที่เซลล์หนึ่งสามารถจัดเก็บได้ค่อนข้างน้อย เพียงสามบิตเท่านั้น

ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงพบวิธีในการเข้ารหัสประชากรแบคทีเรียที่แตกต่างกัน 24 กลุ่มด้วยข้อมูล 3 บิตที่ต่างกันไปพร้อม ๆ กัน รวมเป็น 72 บิต พวกเขาใช้เพื่อเข้ารหัสข้อความ "สวัสดีชาวโลก!" ในแบคทีเรีย และแสดงให้เห็นว่าการจัดกลุ่มประชากรและใช้ตัวแยกประเภทที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ พวกเขาสามารถอ่านข้อความได้อย่างแม่นยำถึง 98 เปอร์เซ็นต์ 

เห็นได้ชัดว่า 72 บิตยังห่างไกลจากความจุ เก็บข้อมูลขนาดใหญ่ ฮาร์ดไดรฟ์ที่ทันสมัย อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าโซลูชันนี้สามารถปรับขนาดได้อย่างรวดเร็ว การจัดเก็บข้อมูลในเซลล์ ตามที่นักวิทยาศาสตร์บอกว่าถูกกว่าวิธีอื่นมาก การเข้ารหัสในยีนเพราะคุณสามารถสร้างเซลล์ได้มากขึ้น แทนที่จะต้องจัดการกับการสังเคราะห์ DNA ที่ซับซ้อน เซลล์ยังมีความสามารถตามธรรมชาติในการปกป้อง DNA จากความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม พวกเขาแสดงให้เห็นสิ่งนี้โดยการเพิ่มเซลล์ E. coli ลงในดินที่ปลูกในกระถางที่ไม่ผ่านการฆ่าเชื้อ จากนั้นจึงดึงข้อความ 52 บิตทั้งหมดออกจากพวกมันอย่างน่าเชื่อถือโดยจัดลำดับชุมชนจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องของดิน นักวิทยาศาสตร์ยังได้เริ่มออกแบบ DNA ของเซลล์เพื่อให้สามารถดำเนินการทางตรรกะและหน่วยความจำได้

4. วิสัยทัศน์ของภาวะเอกฐานจากมนุษย์ข้ามมนุษย์ในฐานะขั้นตอนต่อไปของวิวัฒนาการ

บูรณาการ ช่างเทคนิคคอมพิวเตอร์ i โทรคมนาคม มันมีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งกับแนวคิดเรื่อง "ภาวะเอกฐาน" ของมนุษย์ข้ามเพศที่ทำนายโดยนักอนาคตนิยมคนอื่นๆ เช่นกัน (4) ส่วนต่อประสานระหว่างสมองกับเครื่องจักร เซลล์ประสาทสังเคราะห์ การจัดเก็บข้อมูลจีโนม ทั้งหมดนี้สามารถพัฒนาไปในทิศทางนี้ได้ มีปัญหาเพียงอย่างเดียว - ทั้งหมดนี้เป็นวิธีการและการทดลองในระยะเริ่มต้นของการวิจัย ดังนั้นผู้ที่กลัวอนาคตนี้ควรพักผ่อนอย่างสงบ และผู้ชื่นชอบการผสมผสานระหว่างมนุษย์และเครื่องจักรควรคลายร้อน